JP6915075B2 - 早期画素リセットのシステム及び方法 - Google Patents

Description

関連出願の相互参照

本出願は、２０１７年３月１７日に出願された、「Ｅａｒｌｙ Ｐｉｘｅｌ Ｒｅｓｅｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ」と題する米国仮特許出願第６２／４７２，８９４号に対する優先権を主張するものであり、参照によりその内容全体が本明細書に組み入れられる。

本開示は一般に電子ディスプレイに関し、より具体的には、電子ディスプレイにおける応答時間の改善に関する。

この節では、後述し及び／又は請求される本技術の様々な態様に関連し得る様々な態様を読者に紹介する。本論考は、本開示の様々な態様の、より良好な理解を容易にするための背景技術を閲覧者に提供する際に、助けとなるものと考えられる。したがって、これらの記述は、上述の観点から読まれるべきであり、先行技術の承認として読まれるべきではないことを、理解するべきである。

電子デバイスは、多くの場合、電子ディスプレイを使用して、１つ以上の画像フレームを表示することによって、情報の視覚的表現を静止画像及び／又は動画として提示する。例えば、そのような電子デバイスとしては、多くの他のものの中でもとりわけ、コンピュータ、携帯電話、ポータブルメディアデバイス、タブレット、テレビ、仮想現実ヘッドセット、車両用ダッシュボード、及びウェアラブルデバイスを挙げることができる。画像フレームを正確に表示するために、電子ディスプレイは、そのディスプレイの表示画素からの発光（例えば、ルミナンス）を制御することがある。しかし、画像フレームを表示する表示画素の発光は、１つ以上の以前の画像フレームを表示する表示画素の発光に影響を受けることがあり、これは、ヒステリシスとして知られる現象である。電子ディスプレイの表示画素が呈するヒステリシスの結果、画素の応答時間が遅くなることがあり、それが、例えばゴースト画像又はムラ効果を生成することによって、電子ディスプレイの知覚される画質（知覚画質）に影響を及ぼすことがある。更に、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイなどの電流駆動ディスプレイでは、低ルミナンスの画像を表示するとき、又は短残光モードの間に、応答時間が更に遅くなることがある。

本明細書に開示される特定の実施形態の要約を以下に示す。これらの態様が、これらの特定の実施形態の概要を読者に提供するためだけに提示され、これらの態様が、この開示の範囲を限定するものではないことを理解されたい。実際に、本開示は、以下に記載されない種々の態様を包含し得る。

本開示は、一般に電子ディスプレイに関し、より具体的には、電子ディスプレイの応答時間を改善することに関する。一般に、電子ディスプレイは、画像データで表示画素をプログラムし、表示画素に発光するように命令することによって、画像フレームを表示してもよい。画像フレームは、画像フレームを表示する、第１の、又は目標のルミナンス（例えば、ブライトネス）を含んでもよい。いくつかの電子ディスプレイは、画像フレームが表示される時間（例えば、発光期間）を制御することによって、第１のルミナンスを達成してもよい。つまり、電子ディスプレイは、目標の発光期間にわたって画像フレームを表示することによって第１のルミナンスを達成してもよく、この期間は、画像フレームの表示期間の、あるパーセンテージ又は比率であってもよい。例えば、画像フレームの第１のルミナンスが電子ディスプレイの利用可能な最大ルミナンスの６０％である場合、画像フレームを画像フレームの表示期間の６０％にわたって表示してもよく、その結果、画像フレームが第１のルミナンスで表示される。したがって、電子ディスプレイは、まず、（画像フレームの）画像データで表示画素をプログラムしてもよい。電子ディスプレイは、画像フレームの表示期間のはじめには、（例えば、非発光期間である、表示期間の４０％にわたって）表示画素から発光せず、次いで、（例えば、発光期間である、表示期間の残りの６０％にわたって）発光してもよい。このようにして、電子ディスプレイは、画像フレームを第１のルミナンスで表示してもよい。

後続の画像フレームの知覚画質にヒステリシスが影響を及ぼす可能性を低減させるために、電子ディスプレイは、ヒステリシスを引き起こしている以前の画像フレームデータを上書きすることによって表示画素をリセットして（例えば、表示画素に目標電圧をかけてもよい）、表示画素を緩和してもよい。具体的には、表示画素は、画像データをプログラムした後に発光期間にわたって発光し、次いで、非発光期間にわたって（すなわち、発光期間の後に）発光を停止してもよい。非発光期間中、表示画素はリセットされてもよい。通常、画像フレームは１行（表示画素の行）ずつ表示され、それぞれの行は、画像データで順次プログラムされ、発光するように命令され、次いで、発光を停止するように命令されてもよい。

以下の「発明を実施するための形態」を読了し、かつ以下の図面を参照することにより、本開示の様々な態様を、より良好に理解することができる。

本開示の一実施形態に係る、画像フレームを表示するために使用される電子デバイスのブロック図である。

本開示の一実施形態に係る、図１の電子デバイスの一例である。

本開示の一実施形態に係る、図１の電子デバイスの別の例である。

本開示の一実施形態に係る、図１の電子デバイスの別の例である。

本開示の一実施形態に係る、図１の電子デバイスの別の例である。

本開示の一実施形態に係る、図１の電子ディスプレイのディスプレイドライバ回路の俯瞰的概略図である。

本開示の一実施形態に係る、図６の電子ディスプレイの表示画素の概略図である。

２つの画像フレームを表示している表示画素のタイミンググラフ例である。

図８の表示画素の電流電圧特性を示すグラフ例である。

本開示の一実施形態に係る、２つの画像フレームを表示している図７の表示画素のタイミング図の例である。

本開示の一実施形態による、図７の表示画素をリセットして表示応答時間を改善するプロセスのフロー図である。

本開示の１つ以上のある特定の実施形態を以下に述べる。これらの述べる実施形態は、本明細書で開示されている技術の実施例に過ぎない。更に、これらの実施形態の簡潔な説明を提供するために、本明細書に実際の実施態様の全ての特徴が示されるとは限らない。いずれの工学プロジェクト又は設計プロジェクトの場合とも同様に、いずれのそのような実際的な実装の開発に際しても、実装ごとに異なり得る、システム関連及びビジネス関連の制約の準拠などの、開発者の具体的な目的を達成するために、実装に固有の多数の決定を行わなければならないことを理解するべきである。更に、開発努力は複雑で時間がかかる可能性があるが、それでも、本開示の利益を有する当業者には、設計、製作、及び製造の通常業務であり得ることを理解されたい。

本開示の様々な実施形態の要素を紹介するときに、冠詞「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、１つ以上の要素があることを意味する。用語「を含む（including）」、及び「を有する（having）」は、包括的であることを意図し、列挙した要素以外の付加的な要素がある可能性があることを意味する。更に、本開示の「一実施形態（one embodiment）」、「実施形態（an embodiment）」、「実施形態（embodiments）」、及び「いくつかの実施形態（some embodiments）」の参照は、列挙した特徴を組み込む追加の実施形態の存在を除外するように解釈されることを意図したものではないことを理解されたい。

ヒステリシスを低減するために、ヒステリシスを引き起こす以前の画像フレームデータを上書きすることによって電子ディスプレイの表示画素をリセットして、表示画素を緩和してもよい。図示目的で、電子ディスプレイ１２を含む電子デバイス１０を、図１に示す。以下により詳細に説明するように、電子デバイス１０は、コンピュータ、携帯電話、ポータブルメディアデバイス、タブレット、テレビ、仮想現実ヘッドセット、車両用ダッシュボードなどの、任意の好適な電子デバイスとすることができる。よって、図１は特定の実装形態の一実施例に過ぎず、電子デバイス１０内に存在し得る構成要素の種類を示すものであることに留意されたい。

図示の実施形態では、電子デバイス１０は、電子ディスプレイ１２と、１つ以上の入力デバイス１４と、１つ以上の入出力（Ｉ／Ｏ）ポート１６と、１つ以上のプロセッサ（単数又は複数）又はプロセッサコアを有するプロセッサコア複合体１８と、ローカルメモリ２０と、メインメモリ記憶装置２２と、ネットワークインタフェース２４と、電源２６と、画像処理回路２７と、を備える。図１に記載される様々な構成要素は、ハードウェア要素（例えば、回路）、ソフトウェア要素（例えば、命令を記憶する有形的非一時的コンピュータ可読媒体）、又はハードウェア要素とソフトウェア要素両方の組み合わせを含んでもよい。様々な図示された構成要素は、より数の少ない構成要素に組み合わされてもよく、あるいは追加の構成要素に分けられてもよいことを留意されたい。例えば、ローカルメモリ２０及びメインメモリ記憶装置２２は、単一の構成要素に含めることができる。加えて、画像処理回路２７（例えば、グラフィック処理ユニット）が、プロセッサコア複合体１８に含まれてもよい。

図示したように、プロセッサコア複合体１８は、ローカルメモリ２０及びメインメモリ記憶装置２２に動作可能に結合される。したがって、プロセッサコア複合体１８は、ローカルメモリ２０及び／又はメインメモリ記憶装置２２に記憶された命令を実行して、画像データを生成する及び／又は送信することなどの動作を実行することができる。このように、プロセッサコア複合体１８は、１つ以上の汎用マイクロプロセッサ、１つ以上の特定用途向けプロセッサ（application specific processors）（ＡＳＩＣ）、１つ以上のフィールドプログラマブルロジックアレイ（field programmable logic arrays）（ＦＰＧＡ）、又はそれらの任意の組み合わせを含むことができる。

実行可能命令に加えて、ローカルメモリ２０及び／又はメインメモリ記憶装置２２は、プロセッサコア複合体１８によって処理されることになるデータを記憶することができる。したがって、いくつかの実施形態では、ローカルメモリ２０及び／又はメイン記憶装置２２は、１つ以上の有形的非一時的コンピュータ可読媒体を含むことができる。例えば、ローカルメモリ２０は、ランダムアクセスメモリ（random access memory）（ＲＡＭ）を含んでもよく、メインメモリ記憶装置２２は、読み出し専用メモリ（read only memory）（ＲＯＭ）、フラッシュメモリ、ハードドライブ、光学ディスクなどの書き換え可能不揮発性メモリを含んでもよい。

図示したように、プロセッサコア複合体１８はまた、ネットワークインタフェース２４に動作可能に結合される。いくつかの実施形態では、ネットワークインタフェース２４は、別の電子デバイス及び／又はネットワークとデータを通信することを容易にすることができる。例えば、ネットワークインタフェース２４（例えば、無線周波数システム）は、電子デバイス１０を、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）ネットワークなどのパーソナルエリアネットワーク（personal area network）（ＰＡＮ）、８０２．１１ｘ Ｗｉ−Ｆｉネットワークなどのローカルエリアネットワーク（local area network）（ＬＡＮ）、及び／又は４Ｇ若しくはＬＴＥ（登録商標）セルラーネットワークなどの広域ネットワーク（wide area network）（ＷＡＮ）に通信可能に結合することを可能にすることができる。

加えて、図示したように、プロセッサコア複合体１８は、電源２６に動作可能に結合される。いくつかの実施形態では、電源２６は、プロセッサコア複合体１８及び／又は電子ディスプレイ１２などの電子デバイス１０内の１つ以上の構成要素に電力を供給することができる。したがって、電源２６は、充電式リチウムポリマー（lithium polymer）（Ｌｉ−ｐｏｌｙ）バッテリ及び／又は交流（ＡＣ）電力変換器などの任意の好適なエネルギ源を含んでもよい。

更に、図示したように、プロセッサコア複合体１８は、Ｉ／Ｏポート１６に動作可能に結合される。いくつかの実施形態では、Ｉ／Ｏポート１６は、電子デバイス１０が他の電子デバイスとインタフェースすることを可能にすることができる。例えば、ポータブル記憶装置をＩ／Ｏポート１６に接続し、それによって、プロセッサコア複合体１８がポータブル記憶装置とデータを通信することを可能にすることができる。

図示したように、電子デバイス１０はまた、入力デバイス１４に動作可能に結合される。いくつかの実施形態では、入力デバイス１４は、例えば、ユーザ入力を受信することにより、電子デバイス１０とのユーザ対話を容易にすることができる。したがって、入力デバイス１４は、ボタン、キーボード、マウス、トラックパッドなどを含んでもよい。加えて、いくつかの実施形態では、入力デバイス１４は、電子ディスプレイ１２内のタッチ感知構成要素を含むことができる。そのような実施形態では、タッチ感知構成要素は、電子ディスプレイ１２の表面にタッチする物体の存在及び／又は位置を検出することにより、ユーザ入力を受信することができる。

ユーザ入力を可能にすることに加えて、電子ディスプレイ１２は、１つ以上の表示画素を有するディスプレイパネルを含むことができる。上述したように、電子ディスプレイ１２は、表示画素からの発光を制御して、対応する画像データに少なくとも部分的に基づいて画像フレームを表示することにより、オペレーティングシステムのグラフィカルユーザインタフェース（graphical user interface）（ＧＵＩ）、アプリケーションインタフェース、静止画像、又は動画コンテンツなどの、情報の視覚表現を提示することができる。いくつかの実施形態では、電子ディスプレイ１２は、発光ダイオード（light-emitting diodes）（ＬＥＤディスプレイ）、有機発光ダイオード（organic light-emitting diode）（ＯＬＥＤ）ディスプレイなどの自己発光ディスプレイなどを用いた、ディスプレイとすることができる。加えて、いくつかの実施形態では、電子ディスプレイ１２は、例えば、６０Ｈｚ（１秒当たり６０フレームをリフレッシュすることに対応する）、１２０Ｈｚ（１秒当たり１２０フレームをリフレッシュすることに対応する）、及び／又は２４０Ｈｚ（１秒当たり２４０フレームをリフレッシュすることに対応する）で、画像及び／又は画像フレームの表示をリフレッシュすることができる。

図示するように、電子ディスプレイ１２は、プロセッサコア複合体１８及び画像処理回路２７に動作可能に結合される。このように、電子ディスプレイ１２は、プロセッサコア複合体１８及び／又は画像処理回路２７によって生成される画像データに少なくとも部分的に基づいて、画像フレームを表示することができる。加えて又は代わりに、電子ディスプレイ１２は、ネットワークインタフェース２４及び／又はＩ／Ｏポート１６を介して受信される画像データに少なくとも部分的に基づいて、画像フレームを表示することができる。

上述したように、電子デバイス１０は、任意の好適な電子デバイスであってもよい。図示目的で、好適な電子デバイス１０の一実施例、具体的にはハンドヘルドデバイス１０Ａを図２に示す。いくつかの実施形態では、ハンドヘルドデバイス１０Ａは、ポータブル電話機、メディアプレーヤ、パーソナルデータオーガナイザ、ハンドヘルドゲームプラットフォーム及び／又は同様なものとすることができる。例えば、ハンドヘルドデバイス１０Ａは、Ａｐｐｌｅ Ｉｎｃ．から入手可能な任意のｉＰｈｏｎｅ（登録商標）モデルなどのスマートフォンとすることができる。

図示したように、ハンドヘルドデバイス１０Ａは、エンクロージャ２８（例えば、筐体）を含む。いくつかの実施形態では、エンクロージャ２８は、内部構成要素を物理的破損から保護する及び／又は電磁干渉から遮蔽することができる。加えて、図示したように、エンクロージャ２８は、電子ディスプレイ１２を囲む。図示した実施形態では、電子ディスプレイ１２は、アイコン３２のアレイを有するグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）３０を表示している。例として、アイコン３２が電子ディスプレイ１２の入力デバイス１４又はタッチ感知構成要素のいずれかによって選択されると、アプリケーションプログラムを起動することができる。

更に、図示するように、入力デバイス１４は、エンクロージャ２８を貫通して延びる。上述したように、入力デバイス１４は、ユーザがハンドヘルドデバイス１０Ａと対話することを可能にすることができる。例えば、入力デバイス１４は、ユーザに、ハンドヘルドデバイス１０Ａをアクティブ若しくは非アクティブにすること、ユーザインタフェースをホーム画面にナビゲーションすること、ユーザインタフェースをユーザが構成変更可能なアプリケーション画面にナビゲーションすること、音声認識機能、音量調節を提供すること、及び／又は振動モードと鳴動モードとの間でトグルすることを可能にすることができる。図示するように、Ｉ／Ｏポート１６もまた、エンクロージャ２８を通して開いている。いくつかの実施形態では、Ｉ／Ｏポート１６は、例えば、外部デバイスに接続するためのオーディオジャックを含んでもよい。

更に例示するために、好適な電子デバイス１０の実施例、具体的にはタブレットデバイス１０Ｂを図３に示す。例示のために、タブレットデバイス１０Ｂは、Ａｐｐｌｅ Ｉｎｃ．から入手可能な任意のｉＰａｄ（登録商標）モデルであってもよい。好適な電子デバイス１０の更なる実施例、具体的にはコンピュータ１０Ｃを図４に示す。例示のために、コンピュータ１０Ｃは、Ａｐｐｌｅ Ｉｎｃ．から入手可能な任意のＭａｃｂｏｏｋ（登録商標）又はｉＭａｃ（登録商標）モデルであってもよい。好適な電子デバイス１０の別の実施例、具体的には携帯時計１０Ｄを図５に示す。例示するために、携帯時計１０Ｄは、Ａｐｐｌｅ Ｉｎｃ．から入手可能な任意のＡｐｐｌｅ Ｗａｔｃｈ（登録商標）モデルであってもよい。図示したように、タブレットデバイス１０Ｂ、コンピュータ１０Ｃ、及び携帯時計１０Ｄもそれぞれ、電子ディスプレイ１２、入力デバイス１４、及びエンクロージャ２８を含む。

上記を念頭に置いて、電子ディスプレイ１２のディスプレイドライバ回路３８の概略図を図６に示す。ディスプレイドライバ回路３８は、例えば、プロセッサ１８及び／又は画像処理回路２７とディスプレイ１２の間にインタフェース機能を提供する、１つ以上の集積回路、別個のロジック及び他の構成要素から作られたステートマシンなどの回路を含んでもよい。図示されるとおり、ディスプレイドライバ回路３８は、行及び列に配列された複数の表示画素４２を有するディスプレイパネル４０を含む。１組の走査ドライバ４４及び１組のデータドライバ４６が、表示画素４２に通信可能に結合されている。図示されるとおり、表示画素４２のそれぞれの行に１つの走査ドライバ４４が通信可能に結合され、表示画素４２のそれぞれの列に１つのデータドライバ４６が通信可能に結合されている。走査ドライバ４４は、１つ以上の走査信号又は制御信号（例えば、電圧信号）を表示画素行に供給して、行の動作（例えば、プログラム、書き込み、及び／又は発光期間）を制御してもよい。画像フレームを表示するために１組の走査ドライバ４４に単一の制御信号が送信されてもよいように、走査ドライバ４４はデイジーチェーン状になっていてもよい。制御信号のタイミングは、１組の走査ドライバ４４を通した制御信号の伝播によって制御されてもよい。データドライバ４６は、１つ以上のデータ信号（例えば、電圧信号）を表示画素列に供給して、列内の１つ以上の表示画素をプログラム（例えば、書き込み）してもよい。いくつかの実施形態では、表示画素からの発光の制御を容易にするために、表示画素の記憶構成要素（例えばコンデンサ）内に電気エネルギを蓄えて、（例えば１つ以上のプログラム可能な電流源を介して）電流の大きさを制御してもよい。走査ドライバ４４及びデータドライバ４６を表示画素４２に通信可能に結合するために、あらゆる好適な構成（例えば、１つ以上の走査ドライバ４４及び／又は１つ以上のデータドライバ４６を１つ以上の表示画素４２に通信可能に結合する）が企図されることに留意されたい。

図示されるとおり、コントローラ４８が、データドライバ４６に通信可能に結合されている。コントローラ４８は、１つ以上のデータ信号を表示画素４２に提供するように、データドライバ４６に命令してもよい。コントローラ４８はまた、表示画素４２に１つ以上の制御信号を提供するように、（データドライバ４６を介して）走査ドライバ４４に命令してもよい。コントローラ４８はディスプレイパネル４０の一部として示されているが、コントローラ４８がディスプレイパネル４０の外部にあってもよいことを理解されたい。更に、コントローラ４８は、走査スキャンドライバ４４及びデータドライバ４６に、どのような好適な配置で通信可能に結合されてもよい（例えば、走査ドライバ４４に直接結合する、走査ドライバ４４及びデータドライバ４６に直接結合する、など）。コントローラ４８は、１つ以上のプロセッサ５０及び１つ以上のメモリデバイス５２を含んでもよい。いくつかの実施形態では、プロセッサ５０は、メモリデバイス５２に記憶された命令を実行してもよい。よって、いくつかの実施形態では、プロセッサ５０は、プロセッサコア複合体１８、画像処理回路２７、電子ディスプレイ１２内のタイミングコントローラ（ＴＣＯＮ）、及び／又は別個の処理モジュールに含まれていてもよい。加えて、いくつかの実施形態では、メモリデバイス５２は、ローカルメモリ２０、メインメモリ記憶装置２２、及び／又は１つ以上の別個の有形の非一時的コンピュータ可読媒体に含まれていてもよい。

コントローラ４８は、第１の、又は目標のルミナンス又はブライトネスで画像フレームを表示するようにディスプレイパネル４０を制御してもよい。例えば、コントローラ４８は、画像フレームを表示するために、１つ以上の画像データソースから表示画素４２の目標ルミナンスを示す画像データを受信してもよい。コントローラ４８は、目標ルミナンスの達成を容易にするために、発光構成要素（例えば、ＯＬＥＤ）に電流が供給される大きさ及び／又は持続時間（例えば、発光期間）を（例えば、スイッチング素子を使用することによって）を制御することによって、画像フレームを表示してもよい。

つまり、コントローラ４８は、目標の発光期間にわたって画像フレームを表示してもよく、この期間は、画像フレームの表示期間の、あるパーセンテージ又は比率であってもよい。例えば、画像フレームの目標ルミナンスが電子ディスプレイの利用可能な最大ルミナンスの６０％である場合、コントローラ４８は、画像フレームの表示期間の、ある比率又はパーセンテージ（例えば、６０％）にわたって発光するように表示画素をオンに切り替えてもよく、その結果、画像フレームが目標ルミナンスで表示される。コントローラ４８は、表示期間の残り（例えば、４０％）にわたって発光を停止するように表示画素の発光デバイスをオフに切り替えてもよい。このようにして、コントローラ４８は、画像フレームを目標ルミナンスで表示するようにディスプレイパネル４０に命令してもよい。いくつかの実施形態では、コントローラ４８はまた、発光を可能にするために供給される電流の大きさを制御して、画像フレームのルミナンスを制御してもよい。

表示画素４２の詳細図を、図７に示す。表示画素４２は、第１のトランジスタなどの、切り替えと記憶のデバイス６０を含む。代替の実施形態では、第１のトランジスタ６０は、切り替えと記憶の機能を提供する、単数又は複数のどのような好適な構成要素（例えば、１つ以上のスイッチ）であってもよい。第１のトランジスタ６０は、導電状態にあるとき、データ電圧６２、すなわちＶ_ｄａｔａを提供してもよい。データ電圧６２は、データドライバ４６に結合されたデータ信号線によって提供されてもよい。第１のトランジスタ６０は、書き込みイネーブル電圧６４、すなわちＶ_{ｗｒｉｔｅ ｅｎａｂｌｅ}に基づいて導電状態又は非導電状態で動作してもよく、この電圧は走査ドライバ４４に結合された走査信号線によって提供されてもよい。具体的には、コントローラ４８は、書き込みイネーブル電圧６４を送ってトランジスタ６０を導電状態に設定するように走査ドライバ４４に命令し、また、例えばフィードバックループ内で電源に選択的に接続することによって目標電流をもたらすように表示画素４２のプログラム可能な電流源６５をプログラムする、データ電圧６２を送るようにデータドライバ４６に命令してもよい。このようにして、コントローラ４８は、第１のトランジスタ６０を介して表示画素４２の出力（例えば、色、ルミナンスなど）をプログラムしてもよい。コントローラ４８はまた、データ電圧６２を介してリセット信号又は電圧を送ってプログラム可能な電流源６５をリセットするように、データドライバ４６に命令してもよい。リセット電圧は、第１のトランジスタ６０に記憶されている以前の画像データを上書きすることによって第１のトランジスタ６０をリセット又は緩和して、ヒステリシスを低減させる、どのような好適な電圧であってもよい。いくつかの実施形態では、リセット電圧は、電流源６５によって供給されるデフォルト画像データに関連付けられていてもよい。デフォルト画像は、第１のトランジスタ６０を十分にリセット又は緩和する画像フレームを表示するために使用される画像データとは無関係であってもよい。

表示画素４２は、第２のトランジスタなどのスイッチングデバイス６６を含む。代替の実施形態では、第２のトランジスタ６６は、スイッチング機能を提供する、単数又は複数のどのような好適な構成要素であってもよい（例えば、スイッチ）。第２のトランジスタ６６は、プログラム可能な電流源６５から、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）などの発光デバイス７０へ、電流を選択的に提供してもよい。第２のトランジスタ６６は、発光イネーブル電圧６８、すなわちＶ_{ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｅｎａｂｌｅ}に基づいて導電状態又は非導電状態で動作してもよく、この電圧は走査ドライバ４４に結合された走査信号線によって提供されてもよい。導電状態にあるとき、第２のトランジスタ６６は、プログラム可能な電流源６５から発光デバイス７０へ電流を提供してもよい。具体的には、コントローラ４８は、発光イネーブル電圧６８を送って第２のトランジスタ６６を導電状態に設定するように走査ドライバ４４に命令し、それによってプログラム可能な電流源６５を発光デバイス７０に電気的に結合してもよい。上述のように、ＯＬＥＤ７０の出力（例えば、色、ルミナンスなど）は、供給される電流の大きさ及び／又はＯＬＥＤ７０に電流が供給される持続時間に基づいて制御されてもよい。このようにして、コントローラ４８がＯＬＥＤ７０の出力（例えば、色、ルミナンスなど）を制御してもよい。

表示画素４２はまた、第３のトランジスタなどの追加のスイッチングデバイス７２を含む。代替の実施形態では、第３のトランジスタ７２は、スイッチング機能を提供する、単数又は複数のどのような好適な構成要素であってもよい（例えば、スイッチ）。第３のトランジスタ７２は、導電状態にあるときに、表示画素４２に初期電圧７６（例えば、グラウンド）を提供して、表示画素４２を初期化してもよい。第３のトランジスタ７２は、初期イネーブル電圧７４、すなわちＶ_{ｉｎｉｔｉａｌ ｅｎａｂｌｅ}に基づいて導電状態又は非導電状態で動作してもよく、この電圧は、走査ドライバ４４に結合された走査信号線によって提供されてもよい。図７では初期電圧７６はグラウンド電圧（例えば、ゼロ電圧）であるが、初期電圧７６は、画像フレームを表示するように表示画素４２を準備するために表示画素４２を初期化するのに使用される、どのような好適な電圧であってもよいことに留意されたい。

連続したフレームの表示の間を遷移するとき、第１のフレームの表示に関連付けられた表示画素４２の発光が遅れて、後続の（例えば、第２の）フレームの表示に関連付けられた表示画素４２の発光に悪影響、ヒステリシスと称される現象、を及ぼすことがある。ＯＬＥＤ７０に結合された電流源６５によって供給され、以前のフレームを表示するために使用される定電流の大きさによってヒステリシスが引き起こされて、後続のフレームを表示するために使用される定電流の大きさに影響を及ぼして、それにより、後続のフレームを表示するときに表示画素４２のルミナンスに影響を及ぼすことがある。ヒステリシスは、表示画素４２の応答時間を低速化させて、知覚画質を（例えば、ゴースト画像又はムラ効果を作成することによって）低下させることがある。

更に、表示画素４２のランプ速度（例えば、遅延における発光）は、電流源６５からの定電流出力の大きさに影響を受けることがあるので、ヒステリシス効果の知覚性は、目標ルミナンスが低いほど（例えば、発光持続時間が短いほど）増加することがある。つまり、電流源６５からの電流出力が高いほど、ＯＬＥＤ７０にわたる電圧及び電流が素早くランプし、それにより、より素早く安定状態（例えば、目標）のルミナンスに達し得る。逆も又同様である。ランプ速度は発光持続時間によって影響を受けず、画像データは目標ルミナンスが低いほど短い発光持続時間で表示されるので、安定状態のルミナンスに達する前のランプは、画像フレームの表示期間の、より大きい部分を占める。

説明をわかりやすくするために、第１の画像フレーム９２に続いて第２の画像フレーム９４を表示するための、表示画素の動作を示すタイミンググラフの例９０を図８に示す。グラフ９０の縦軸９６は、ディスプレイパネルのそれぞれの行（例えば、行１〜１０）の表示画素を表し、横軸９８は時間を表す。図示されるように、それぞれの行は、まず、プログラム期間１００の間に画像データでプログラムされる。プログラム期間１００の前に、表示画素行は、発光を停止するように命令されてもよい。プログラム期間１００の後、それぞれの行は、発光期間１０２の間に発光して、その行の画素を表示する。例えば、コントローラが、ｔ_０〜ｔ_１の間に表示画素行１をプログラムし、ｔ_１〜ｔ_２の間に発光するように行１に命令し、ｔ_２〜ｔ_３の間に再び行１をプログラムし、ｔ_３〜ｔ_４の間に再び発光するように行１に命令してもよい。図示されるとおり、コントローラは、後続のそれぞれの表示画素行（例えば、行２）を画像データで順次プログラムし、後続のそれぞれの行に発光するように命令し、それから、後続のそれぞれの行に発光を停止するように命令してもよい。

しかし、フレーム９２とフレーム９４の間を遷移するとき、フレーム９２の表示に関連付けられた表示画素の発光が遅れて、フレーム９４の表示に関連付けられた表示画素の発光に悪影響を及ぼすことがある。図９は、図８の表示画素の電流電圧特性１１０を示すグラフ例である。グラフの縦軸１１２は、表示画素４２内の電流を表し、水平軸１１４は、表示画素に提供されるデータ信号（例えば、画像データに関連付けられている）の電圧を表す。データ電圧１１６は、表示画素が表示する画像データに関連付けられた、ある電圧を示してもよい。理想の、又は目標の電流電圧１１８は、表示画素が画像データを表示すべき目標電流（したがってルミナンス）を表す。しかし、ヒステリシスに起因して、実際の電流電圧は、目標電流電圧１１８から変動することがある。具体的には、ある範囲の電流電圧１２０が、（以前の画像フレームの表示からの）ヒステリシスに起因する実際の電流電圧を示すことがある。範囲１２０の第１の端点１２２は、以前の画像フレームが黒色（例えば、０％のルミナンス）である場合を表すことがある。範囲１２０の第２の端点１２４は、以前の画像フレームが白色（例えば、１００％のルミナンス）である場合を表すことがある。そのように、以前の画像フレームの表示からのヒステリシスが、後続の画像フレームを表示するときに、理想の、又は目標のルミナンスからのルミナンスの変動を引き起こすことがある。

後続の画像フレームの知覚画質にヒステリシスが影響を及ぼす可能性を低減させるために、コントローラ４８は、目標（例えば、リセット）電圧を印加することによって、表示画素４２をリセットしてもよい。表示画素４２に目標電圧を印加すると、そうしなければヒステリシスを引き起こすことのある以前の画像フレームデータを上書きすることによって、表示画素４２が緩和されることがある。コントローラ４８は、表示画素４２の非発光期間に（例えば、コントローラ４８が表示画素４２に発光を停止するように命令した後）、表示画素４２をリセットしてもよい。

説明をわかりやすくするために、第１の画像フレーム１３２に続いて第２の画像フレーム１３４を表示するための、表示画素４２の動作を示すタイミンググラフの例１３０を図１０に示す。グラフ１３０の縦軸１３６は、ディスプレイパネル４０のそれぞれの行（例えば、行１〜１０）の表示画素４２を表し、横軸１３８は時間を表す。図示されるように、それぞれの行は、まず、プログラム期間１４０の間に画像データでプログラムされる。プログラム期間１４０の前に、表示画素行は、発光を停止するように命令されてもよい。プログラム期間１４０の後、それぞれの行は、発光期間１４２の間に発光して、その行の画素４２を表示する。発光期間１４２の後、コントローラ４８は、リセット期間１４４の間に発光を停止してリセットするようにそれぞれの行に命令する。例えば、コントローラ４８は、ｔ_０〜ｔ_１の間に表示画素行１をプログラムし、ｔ_１〜ｔ_２の間に発光するように行１に命令し、ｔ_２〜ｔ_３の間に発光を停止し、行１をリセットするように行１に命令し、ｔ_３〜ｔ_４の間に再び行１をプログラムし、ｔ_４〜ｔ_５の間に再び発光するように行１に命令し、ｔ_５〜ｔ_６の間に発光を停止し、行１をリセットするように行１に命令してもよい。

換言すれば、コントローラ４８は、それぞれの表示画素行（例えば、行２）を画像データで順次プログラムし、それぞれの行に発光するように命令し、それぞれの行に発光を停止するように命令し、それから、それぞれの行にリセットするように命令してもよい。図１０は、異なるルミナンスの画像フレームの表示の間の差異もまた示す。例えば、行１は、フレーム１３２を表示するとき、フレーム１３４を表示するとき（すなわち、ｔ_４〜ｔ_５）よりも長い時間（すなわち、ｔ_１〜ｔ_２）、発光する。行が発光を停止した直後、又は短時間の後に表示画素４２の行をリセットすると、緩和持続時間が延長されて、それにより、以前のフレーム（例えば、フレーム１３２）の表示に起因するヒステリシスが後続フレーム（例えば、フレーム１３４）の知覚画質に影響を及ぼす可能性が低減されることがある。

いくつかの実施形態にでは、コントローラ４８は、調光制御の一部としてパルス幅変調（ＰＷＭ）を使用して画像フレームを表示してもよい。具体的には、コントローラ４８は、画像フレームの複数の部分に関連付けられた複数の非連続のリフレッシュ画素グループを表示してもよく、その結果、より速いリフレッシュレートが得られる。そのような場合、コントローラ４８は、最後のリフレッシュ画素グループの後に電流源６５をリセットして、ヒステリシスを低減させてもよい。

図１１に、図７の表示画素４２をリセットして表示応答時間を改善するプロセス１５０の一実施形態を示す。全体として、プロセス１５０は、画像データを受信すること（プロセスブロック１５２）と、初期電圧を印加することによって表示画素行を初期化すること（プロセスブロック１５４）と、画像データに基づいて表示画素行をプログラムすること（プロセスブロック１５６）と、表示画素行に発光するように命令すること（プロセスブロック１５８）と、画像データの目標ルミナンスに基づいて発光を停止するように表示画素行に命令すること（プロセスブロック１６０）と、リセット電圧を印加することによって表示画素行をリセットすること（プロセスブロック１６２）とを含む。プロセス１５０は、ディスプレイドライバ回路３８によって実施されてもよい。いくつかの実施形態では、プロセス１５０は、メモリデバイス５２などの有形的非一時的コンピュータ可読媒体に記憶された命令を、プロセッサ５０などのプロセッサを使用して実行することにより実施されてもよい。

したがって、いくつかの実施形態では、コントローラ４８は画像データを受信してもよい（プロセスブロック１５２）。例えば、コントローラ４８は、画像データソースから画像フレームのコンテンツを受信してもよい。いくつかの実施形態では、表示コンテンツは、ルミナンス、色、様々なパターン、コントラスト量、以前のフレームに対応する画像データと比較した、画像フレームに対応する画像データの変化などに関する情報を含んでもよい。コントローラ４８はまた、初期電圧を表示画素行に印加することによって、表示画素行を初期化してもよい（プロセスブロック１５４）。初期電圧は、表示画素行を初期化するために使用され得るグラウンド電圧、又は他のどのような好適な電圧であってもよい。

次いで、コントローラ４８は、画像データに基づいて表示画素行をプログラムしてもよい（プロセスブロック１５６）。例えば、コントローラ４８は、画像データ（例えば、画像データの対応する画素行）に基づいて、プログラム可能な電流源６５にデータ電圧を印加して、目標ルミナンスをもたらすと期待される目標電流を電流源が生成するようにする。表示画素行がプログラムされたなら、コントローラ４８は、表示画素行に発光するように命令してもよい（プロセスブロック１５８）。いくつかの実施形態では、コントローラ４８は、表示画素行のプログラムの終了に応じて発光するように表示画素行に命令し、それにより、表示画素行の発光期間をいつ開始するか定める。

次いで、コントローラ４８は、画像データの目標ルミナンスに基づいて、発光を停止するように表示画素行に命令してもよい（プロセスブロック１６０）。例えば、画像データの目標ルミナンスがディスプレイパネル４０の利用可能な最大ルミナンスの６０％である場合、コントローラ４８は、画像フレームの表示期間のうち、ある比率又はパーセンテージ（例えば、６０％）が経過した後に発光を停止するように画素行に命令してもよく、その結果、画像フレームが目標ルミナンスで表示される。発光期間の先頭が定められているとき、ＯＬＥＤ７０に電流が供給される持続時間は、表示画素行をいつ停止するかを調節することによって制御されてもよい。

コントローラ４８は、表示画素行にリセット電圧を印加することによって、表示画素行をリセットしてもよい（プロセスブロック１６２）。リセット電圧は、表示画素行に記憶された以前の画像データを上書きすることによって表示画素行をリセット又は緩和して、ヒステリシスを低減させる、どのような好適な電圧であってもよい。いくつかの実施形態では、リセット電圧は、電流源６５によって供給されるデフォルト画像データと関連付けられていてもよい。デフォルト画像は、表示画素行を十分にリセット又は緩和する画像フレームを表示するために使用される画像データとは無関係であってもよい。例えば、コントローラ４８は、画像フレームに関連付けられたデータ信号とは異なるデータ信号を使用するように、表示画素行内のそれぞれの表示画素に命令してもよい。追加又は代替の実施形態では、リセット電圧は、画像データ（例えば、画像データの非対応の画素行）に基づいて、別のデータ電圧に関連付けられていてもよい。

よって、いくつかの実施形態では、コントローラ４８は、表示画素行が発光を停止したことに応じて表示画素行をリセットしてもよい。このようにして、表示画素行は、発光が停止した直後、又は短時間の後にリセットされてもよく、それによって緩和持続時間が最大化し、したがって、後続の画像フレームの知覚画質にヒステリシスが影響を及ぼす可能性が低減される。

プロセス１５０を使用して、画像データを表示し、ディスプレイパネル４０の複数の表示画素行をリセットしてもよい。画像フレームを表示するために１組の走査ドライバ４４に単一の制御信号が送信されてもよいように、ディスプレイパネル４０走査ドライバ４４はデイジーチェーン状であってもよいので、単一の制御信号を使用してプロセス１５０を実行してもよい。制御信号のタイミングは、１組の走査ドライバ４４を通る制御信号の伝播によって制御されてもよい。

上述の具体的な実施形態は、例として示されたものであり、これらの実施形態は、様々な修正形態及び代替形態の影響を受けやすいものであり得ることを理解するべきである。更に、特許請求の範囲が、開示された特定の形態に限定されず、むしろこの開示の趣旨と意図の範囲にある全ての修正物、均等物、及び代替物を対象として含むことを理解されたい。

本明細書で提示され特許請求された技術は、本技術分野を明らかに向上する実用的な性質の有形物及び具体例を参照して適用され、そのように、抽象的な、実体のない、又は単なる理論上のものではない。更に、本明細書の最後に添付された特許請求の範囲のいずれかが、「〜［機能］を［実行］する手段」又は「〜［機能］を［実行］するステップ」として示された１つ以上の要素を含む場合、そのような要素が、米国特許法第１１２条（ｆ）に従って解釈されることになることを意図している。しかし、任意の他の方法で示された要素を含む特許請求の範囲のいずれかに関して、そのような要素は、米国特許法第１１２条（ｆ）に従って解釈されることにならないことを意図している。

Claims (20)

1. 複数の表示画素を含むディスプレイパネルと、
   前記複数の表示画素に通信可能に結合された走査ドライバと、
   前記複数の表示画素に通信可能に結合されたデータドライバと、
   前記走査ドライバ及び前記データドライバに通信可能に結合されたコントローラと、
   を備える電子ディスプレイであって、前記コントローラが、
   対応する画像データに基づいて前記複数の表示画素の行をプログラムするように、前記走査ドライバ及び前記データドライバに命令し、
   前記複数の表示画素の前記行をプログラムした後、定められた時刻に前記複数の表示画素の前記行をオンにするように、前記走査ドライバに命令し、
   前記複数の表示画素の前記行の目標のルミナンスに少なくとも部分的に基づいて前記複数の表示画素の前記行をオフにするように、前記走査ドライバに命令し、
   前記複数の表示画素の前記行をオフにすることに応じて、前記複数の表示画素の前記行内のヒステリシスを低減するために前記複数の表示画素の前記行内のそれぞれの表示画素をリセット電圧でプログラムすることによって、前記複数の表示画素の前記行内に記憶された以前の画像データを上書きするために前記複数の表示画素の前記行をリセットするように、前記走査ドライバ及び前記データドライバに命令する、ように構成されている、電子ディスプレイ。
2. 前記複数の表示画素の前記行をプログラムするために、前記コントローラが、
   前記対応する画像データによって示される前記目標のルミナンスに少なくとも部分的に基づいて、第１のデータ信号を提供するように前記データドライバに命令し、
   第１の走査制御信号を生成するように前記走査ドライバに命令するように構成されており、前記第１の走査制御信号が、前記複数の表示画素の前記行内のそれぞれの表示画素に、前記表示画素の記憶構成要素に前記第１のデータ信号のうちの１つを供給するように命令する、
   請求項１に記載の電子ディスプレイ。
3. 前記記憶構成要素が、トランジスタ、コンデンサ、又はその両方を含む、請求項２に記載の電子ディスプレイ。
4. 前記複数の表示画素の前記行をオンにするために、前記コントローラが前記走査ドライバに発光オン制御信号を出力するように命令するように構成されており、前記発光オン制御信号が、前記複数の表示画素の前記行内のそれぞれの表示画素に、前記画像データに基づいてプログラムされた電流源を前記表示画素の発光デバイスに接続するように命令する、請求項２に記載の電子ディスプレイ。
5. 前記発光デバイスが有機発光ダイオードを含む、請求項４に記載の電子ディスプレイ。
6. 前記複数の表示画素の前記行をオフにするために、前記コントローラが前記走査ドライバに発光オフ制御信号を出力するように命令するように構成されており、前記発光オフ制御信号が、前記複数の表示画素の前記行内のそれぞれの表示画素に、画像に基づいてプログラムされた電流源を前記表示画素の発光デバイスから切り離すよう命令する、請求項４に記載の電子ディスプレイ。
7. 前記複数の表示画素の前記行をリセットするために、前記コントローラが前記走査ドライバに第２の走査制御信号を生成するように命令するように構成されており、前記第２の走査制御信号が、前記複数の表示画素の前記行内のそれぞれの表示画素に、前記第１のデータ信号とは異なるデータ信号を使用するように命令する、請求項２に記載の電子ディスプレイ。
8. 電子ディスプレイを動作させる方法であって、
   前記電子ディスプレイのディスプレイドライバ回路において画像データを受信することと、
   前記ディスプレイドライバ回路を使用して、前記画像データに基づいて前記電子ディスプレイの表示画素をプログラムすることと、
   前記ディスプレイドライバ回路を使用して、前記表示画素に発光させるように構成された第１の信号を送信することと、
   前記ディスプレイドライバ回路を使用して、前記画像データの目標のルミナンスに基づいて前記表示画素に発光を停止させるように構成された第２の信号を送信することと、
   前記表示画素内のヒステリシスを低減するために前記ディスプレイドライバ回路を使用して、前記表示画素内に記憶された以前の画像データを上書きするために前記表示画素をリセットするように構成されたリセット電圧を印加することと、を含む方法。
9. 前記ディスプレイドライバ回路を使用して初期電圧を印加することによって、前記表示画素を初期化することを含む、請求項８に記載の方法。
10. 前記目標のルミナンスに基づいて前記第１の信号と前記第２の信号の間の持続時間を決定することを含む、請求項８に記載の方法。
11. 前記表示画素を発光させた後に、前記画像データに基づいて別の表示画素をプログラムすることを含む、請求項８に記載の方法。
12. 前記第２の信号を送信した後に、別の表示画素を発光させるように構成された第３の信号を送信することを含む、請求項８に記載の方法。
13. 前記表示画素をプログラムした後に、別の表示画素に、発光を停止させる第３の信号を送信することを含む、請求項８に記載の方法。
14. 前記第１の信号を送信することが、前記画像データのフレームに関連付けられており、
    前記第２の信号を送信することが、前記画像データの前記フレームに関連付けられており、
    前記第１の信号を送信することが、前記第２の信号を送信することの前に発生する、請求項８に記載の方法。
15. 電子デバイスであって、
    画像データを生成するように構成された１つ以上のプロセッサと、
    電子ディスプレイと、を備え、
    前記電子ディスプレイが、
    表示画素の第１の行を前記画像データでプログラムすることと、
    前記表示画素の第１の行を、前記画像データの目標のルミナンスに少なくとも部分的に基づく発光持続時間にわたって発光させることと、
    前記表示画素の第１の行内に記憶された以前の画像データを上書きするため、かつ前記表示画素の第１の行内のヒステリシスを低減するために、第１のフレーム持続時間の終了前に前記表示画素の第１の行をリセットすることとの動作を実行することによって、
    前記画像データを前記第１のフレーム持続時間内に表示するように構成されている、電子デバイス。
16. 前記電子ディスプレイが、前記表示画素の第１の行に初期電圧を印加することによって前記表示画素の第１の行を初期化する動作を実行することによって、前記画像データを前記第１のフレーム持続時間内に表示するように構成されている、請求項１５に記載の電子デバイス。
17. 前記電子ディスプレイが、前記表示画素の第１の行を発光させた後に、表示画素の第２の行を前記画像データでプログラムする動作を実行することによって、前記画像データを前記第１のフレーム持続時間内に表示するように構成されている、請求項１５に記載の電子デバイス。
18. 前記電子ディスプレイが、前記表示画素の第１の行に発光を停止させる動作を実行することによって、前記画像データを前記第１のフレーム持続時間内に表示するように構成されている、請求項１５に記載の電子デバイス。
19. 前記電子ディスプレイが、前記表示画素の第１の行に発光を停止させた後に、表示画素の第２の行に発光させる動作を実行することによって、前記画像データを前記第１のフレーム持続時間内に表示するように構成されている、請求項１８に記載の電子デバイス。
20. 前記電子ディスプレイが、前記画像データで前記表示画素の第１の行をプログラムした後に、表示画素の第２の行に発光を停止させる動作を実行することによって、前記画像データを前記第１のフレーム持続時間内に表示するように構成されている、請求項１５に記載の電子デバイス。

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