JPH09166967A - 単色ｅｌディスプレイの階調表示制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】カラーデータに対応する単色階調表示を実現す
る構成において、簡単な構成で、フリッカーが生じない
で、高画質の単色階調表示を実現する。 【解決手段】この発明では、カラーデータを単色階調デ
ータに変換して、入力されたカラーデータに対応する単
色階調表示を実行する単色ＥＬディスプレイの階調表示
制御装置において、１表示画面分のカラーデータが記憶
され、所定のフレーム周波数をもって記憶されたカラー
データを出力するメモリ手段と、前記カラーデータと単
色階調データとの対応関係が設定され、前記メモリ手段
から出力されるカラーデータに対応する単色階調データ
を出力する色−階調関係設定手段と、この単色階調デー
タを階調度に応じて下限フレーム周波数と前記所定のフ
レーム周波数との間の周波数範囲内でそれぞれ異なるフ
レーム周波数に割り付け、入力された単色階調データを
この単色階調データの階調度に対応するフレーム周波数
をもつシリアルパルス信号に変換し、このシリアルパル
ス信号を前記単色ＥＬディスプレイに出力する信号変換
手段とを具えるようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はカラーデータを単
色階調データに変換して、入力されたカラーデータに対
応する単色階調表示を実行する単色ＥＬディスプレイの
階調表示制御装置に関し、特にＥＬディスプレイ特有の
ちらつき（フリッカー）を生じることなくドット単位の
階調表示を可能にする装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】カラーデータに対応できない単色ディス
プレイでは、カラーデータを単色階調データに変換し
て、入力されたカラーデータに対応する単色階調表示を
実行させる必要がある。

【０００３】ここで、 ＥＬ（エレクトロ・ルミネッセ
ンス）、高輝度ＥＬは、液晶ディスプレイに比べ応答速
度が速いために、階調表示のためにフレーム間引きを行
うとフリッカー（ちらつき）を生じやすいという問題が
ある。すなわち、ＥＬの輝度はＥＬ素子をオンさせる周
波数によって決まるが、フリッカーを生じさせないため
には、点灯周波数には下限があり、これを考慮して階調
制御を行う必要がある。

【０００４】そこで従来、例えば図６に示すように、点
燈周波数に関して周波数０から最高周波数（ＨＦ）まで
の全周波数領域を階調レベルに応じて割り振ることによ
りＥＬの階調表示を実現するようにしたものがある。こ
の従来技術では、上記した点燈周波数の下限を守るため
に、図７に示すように、例えば３×３画素から成る画素
マトリックスを１ブロックとして考え、このブロック内
で点灯する画素を各フレーム周期毎に分散させるととも
に、点燈周波数の最大値（ＨＦ）をできるだけ上げるよ
うにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来技術のような、点燈画素の分散制御および点燈周波数
の上昇化による方法では、所望の点燈下限周波数を確保
するのが難しく、またそのために複雑な制御を行わなく
てはならない。また点燈周波数の上昇には限度がある。

【０００６】さらに、この従来技術では、点燈周波数の
下限を守るために、複数の画素から成る画素マトリック
スを１ブロックとし、この１ブロックを単位として階調
表示を行うようにしているので、その解像度、画質が劣
り、特にカラーデータを階調画像に対応させる場合など
において、背景パターンに文字を書いた表示画像や曲線
で描いた図形などにその傾向が顕著になる。

【０００７】この発明はこのような実情に鑑みてなされ
たもので、カラーデータに対応する単色階調表示を実現
する構成において、簡単な構成で、フリッカーが生じな
いで、高画質の単色階調表示を実現する単色ＥＬディス
プレイの階調表示制御装置を提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明では、カラーデ
ータを単色階調データに変換して、入力されたカラーデ
ータに対応する単色階調表示を実行する単色ＥＬディス
プレイの階調表示制御装置において、１表示画面分のカ
ラーデータが記憶され、所定のフレーム周波数をもって
記憶されたカラーデータを出力するメモリ手段と、前記
カラーデータと単色階調データとの対応関係が設定さ
れ、前記メモリ手段から出力されるカラーデータに対応
する単色階調データを出力する色−階調関係設定手段
と、この単色階調データを階調度に応じて下限フレーム
周波数と前記所定のフレーム周波数との間の周波数範囲
内でそれぞれ異なるフレーム周波数に割り付け、入力さ
れた単色階調データをこの単色階調データの階調度に対
応するフレーム周波数をもつシリアルパルス信号に変換
し、このシリアルパルス信号を前記単色ＥＬディスプレ
イに出力する信号変換手段とを具えるようにしている。

【０００９】かかる発明によれば、フリッカーが生じな
い程度の下限フレーム周波数と最高動作周波数程度のフ
レーム周波数と間の周波数範囲内を、色に対応する階調
度に応じてそれぞれ異なるフレーム周波数に割り付ける
ことで、フリッカーが生じない程度の下限フレーム周波
数を確保したフレーム間引きによる１画素単位の階調表
示を実現する。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下この発明の実施例を添付図面
に従って詳細に説明する。

【００１１】図２はこの発明の実施例に関し、ＥＬディ
スプレイの表示制御装置の全体的構成を示すもので、こ
の実施例装置はフレームメモリ１に記憶されているＲ
（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）のカラー表示データに基づ
いて明暗８階調の階調表示を単色のＥＬディスプレイで
行わせるものである。

【００１２】フレームメモリ１には、カラー表示用
（Ｒ，Ｇ，Ｂ，）に３つのプレーンＭＲ，ＭＧ，ＭＢを
有し、プレーンＭＲにはディスプレイ１画面分の赤画素
（Ｒ）データを記憶し、プレーンＭＧにはディスプレイ
１画面分の緑画素（Ｇ）データを記憶し、プレーンＭＢ
にディスプレイ１画面分の青画素（Ｂ）データを記憶し
ている。なお、この場合、１画素データは１ビットであ
り、この１ビットで画素の表示／非表示を区別する。

【００１３】フレームメモリ１からのデータ読み出しは
コントローラ６から入力されるフレーム周波数信号FLM
に同期して所定のフレーム周波数で行われる。なお、フ
レーム周波数信号は、ＥＬディスプレイ５垂直同期信号
に対応するもので、１画面の走査の度に出力されるもの
である。

【００１４】フレームメモリ１のデータ出力のビット数
は例えば８ビットであり、各プレーンＭＲ，ＭＧ，ＭＢ
から８ビットずつ順次出力される。各プレーンＭＲ，Ｍ
Ｇ，ＭＢから８ビットずつ順次出力されたデータはラッ
チ２で一旦ラッチされることにより、セレクタ３への入
力タイミングが調整される。

【００１５】セレクタ３は、ラッチ２から入力される８
ビットの赤データＲ0-7を４ビット単位に交互に（Ｒ0-3
→Ｒ4-7）選択する。緑データＧ0-7および青データＢ0-
7も同様に８ビットから４ビットに変換される。セレク
タ４から出力される計１２ビットのＲＧＢデータは階調
制御回路４に入力される。

【００１６】この場合、それぞれ４ビットのＲＧＢデー
タが入力されるので、階調制御回路４は４個並列に備え
られている。階調制御回路４は、入力されたＲＧＢのカ
ラーデータに基づいて明暗８階調の階調表示をＥＬディ
スプレイ５で行わせるもので、その詳細構成を図１に示
す。なお、図２の各構成要素は、コントローラ６によっ
て制御されている。

【００１７】図１は、４個並列に備えられた階調制御回
路４のうちの１つを示すもので、先の図２のセレクタ３
４からは１つの画素についてのＲＧＢデータ（RR0，GG
0，BB0）が入力されている。このＲＧＢデータ（RR0，G
G0，BB0）は、色−階調関係設定変更回路１０に入力さ
れている。

【００１８】ここで、この実施例では、初期段階におい
ては、図３に示すように、色と階調との関係を設定して
いる。すなわち、青には最も暗い階調度１を対応させ、
緑には階調度２を対応させ、空色（青＋緑）には階調度
３を対応させ、赤には階調度４を対応させ、紫（赤＋
青）には階調度５を対応させ、黄色（赤＋緑）には階調
度６を対応させ、白（赤＋青＋緑）には最も明るい階調
度７を対応させている。かかる色と階調度の対応関係を
任意に変更する回路が、色−階調関係設定変更回路１０
であり、図３の設定内容を変更する場合は、コントロー
ラ６から設定内容変更信号Ｓ0-1を入力する。すなわ
ち、色−階調関係設定変更回路１０は、例えばその入力
信号（RR0，GG0，BB0）と出力信号Ａ0-2の接続態様を変
更するセレクト回路であり、設定内容変更信号Ｓ0-1に
応じて入出力信号の接続態様を変更することで色と階調
度の対応関係を任意に変更する。

【００１９】色−階調関係設定変更回路１０の３ビット
出力Ｍ（＝Ａ0-2）は、オアゲート１１およびマグニチ
ュードコンパレータ１２に入力されている。オアゲート
１１は色−階調関係設定変更回路１０の３ビット出力Ａ
0-2の論理和をとり、その出力をアンドゲート１３に入
力する。したがって、３ビットのＲＧＢデータ（RR0，G
G0，BB0）の全てが「０」であるとき以外、すなわち何
らかの色を表示すべき状態であるときは、オアゲート１
１の出力は「１」になる。

【００２０】一方、フレームカウンタ１４は、フレーム
周波数（高輝度ＥＬの場合例えば１２０ＨＺ，通常ＥＬ
の場合例えば６０ＨＺ）を規定するフレーム周波数信号
FLMを『０』から『１５』までサイクリックに計数する
４ビット出力Ｑ0-3を有するリングカウンタである。す
なわち、フレームカウンタ１４はフレームメモリ１から
出力されるフレーム数（ＲＧＢデータ１画面分が１フレ
ーム）を計数するものである。

【００２１】フレームカウンタ１４の出力４ビットＱ0-
3のうちの最下位ビット（ＬＳＢ）Ｑ0はアンドゲート１
５およびインバータ１６に入力され、残りの上位３ビッ
トＱ1-3（＝Ｌ）がマグニチュードコンパレータ１２に
入力されている。ＬＳＢ出力Ｑ0は、フレームカウンタ
１３の最下位ビット出力であるため、フレーム周期に同
期して「０」、「１」が交互に繰り返される（図４参
照）。即ち、Ｑ0は２フレーム周期に１回、「１」にな
る。

【００２２】一方、出力Ｌ（Ｑ1-3）は、２フレーム周
期毎にカウントアップされ、『０』から『７』までの計
数を繰り返す（図４参照）。

【００２３】マグニチュードコンパレータ１２では、色
ー階調関係設定変更回路３から入力された階調データＭ
（＝Ａ0-2）とフレームカウンタ１４から入力された計
数値Ｌ（＝Ｑ1-3）とを数として大小比較し、Ｍ≧Ｌの
ときその出力Ｅ0（１ビット）を「１」にし、Ｍ＜Ｌの
ときその出力Ｅ0を「０」にする。

【００２４】アンドゲート１５では、マグニチュードコ
ンパレータ１２の出力Ｅ0とフレームカウンタ１４の最
下位ビット出力Ｑ0の論理積をとり、その結果をオアゲ
ート１７に入力する。オアゲート１７では、アンドゲー
ト１５の出力とインバータ１６の出力の論理和をとりそ
の結果をアンドゲート１３に出力する。アンドゲート１
３では、オアゲート１７とオアゲート１１との論理積を
とって、その結果Ｄ0をＥＬディスプレイ５へ出力す
る。

【００２５】かかる図１に示す構成において、ＲＧＢデ
ータ（RR0，GG0，BB0）として黄色が入力されたとす
る。黄色の場合は、図３に示すように、Ｍ＝６となる。
ここで、前述したようにオアゲート１１は、当該画素が
非表示以外の時は「１」であるので、データＤ0は、オ
アゲート１７の出力に応じて決まる。また、フレームカ
ウンタ１４の最下位ビットＱ0は２フレーム周期に１
回、「１」になるので、これにより出力データＤ0も２
フレーム周期に１回「１」となる。

【００２６】一方、フレームカウンタ１４の最下位ビッ
トＱ0が「０」の周期のときには、出力データＤ0はマグ
ニチュードコンパレータ１２の出力Ｅ0と同じとなる。
マグニチュードコンパレータ１２は、前述したように、
Ｍ≧Ｎのときに「１」になるので、黄色の場合にはＭ＝
６であることから、フレームカウンタ１４のカウント値
Ｌが『０』から『６』までの間は出力データＤ0は
「１」であり、カウント値Ｌが『７』のときのみに出力
データＤ0は「０」となる。

【００２７】図４にＲＧＢデータが黄色のときの、フレ
ーム周期の１６周期分の出力データＤ0を示す。このよ
うに、ＲＧＢデータが黄色のときには、１６フレーム周
期のうちの最初の１５周期の間は当該画素がオン駆動さ
れ、最後の第１６周期目のときに当該画素がオフにされ
る。このような表示制御が繰り返される。

【００２８】また、ＲＧＢデータが青のときには、図３
に示すように、Ｍ＝１となる。青のときにも、黄色のと
きと同様、出力データＤ0は、フレームカウンタ１４の
最下位ビットＱ0によって２フレーム周期に１回「１」
となる。また、この場合、Ｍ＝１であるので、出力デー
タＤ0は、フレームカウンタ１４のカウント値Ｌが
『０』から『１』までの間は「１」であり、カウント値
Ｌが『２』から『７』までの間に「０」となる。

【００２９】図４にＲＧＢデータが青色のときの、フレ
ーム周期の１６周期分の出力データＤ0を示す。このよ
うに、ＲＧＢデータが青のときには、１６フレーム周期
のうちの第１〜３、５、７、９、１１、１３、１５周期
のときには当該画素がオン駆動され、それ以外の時に当
該画素がオフ駆動される。

【００３０】このようにこの実施例では、図５に示すよ
うに、所定のフレーム周波数（ＨＦ）の半分の周波数を
下限フレーム周波数（ＬＦ）として、これらの間の周波
数領域に、各色（青〜白）に対応する平均点燈周波数を
割り付け、これら割り付けた点燈周波数によるフレーム
間引き制御を行うことで、単色ＥＬディスプレイ５の各
画素の輝度を制御して単色ＥＬディスプレイ５に対する
階調表示を実現するようにしている。

【００３１】なお、この場合、フレーム周波数（ＨＦ）
は、高輝度ＥＬの場合１２０ＨＺとし、通常ＥＬの場合
に６０ＨＺとすると、それぞれ約０．１秒、０．２５秒
でフレームカウンタ１４を一周でき、線または文字で
も、高画質の階調表示をなし得る。

【００３２】また、上記実施例では、フレームカウンタ
１４の最下位ビットによって２フレーム周期に１回画素
がオンするようにしてフリッカーが生じない程度の下限
周波数を確保するようにしているので、画素のオンオフ
が交互に表れ、これらオンまたはオン状態が連続するこ
とがないので、フリッカーをより低減することができ
る。

【００３３】なお、実施例では、下限周波数はフレーム
周波数の１／２とするようにしたが、フレームカウンタ
の下位の数（ｎ）ビットを用いて下限周波数を確保する
ようにしてもよい。この場合、下位のｎビットを適宜の
論理回路を通過させるようにして、所望の下限周波数に
対応するシリアルパルス信号が出力されるようにすれば
よい。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
フリッカーが生じない程度の下限フレーム周波数と最高
動作周波数程度のフレーム周波数と間の周波数範囲内
を、色に対応する階調度に応じてそれぞれ異なるフレー
ム周波数に割り付けることで、フリッカーが生じない程
度の下限フレーム周波数を確保したフレーム間引きによ
る１画素単位の階調表示を実現するようにしたので、簡
単な構成で、フリッカーが生じないで、高画質の単色階
調表示をなし得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例の階調制御回路の内部構成を
示すブロック図。

【図２】この発明の実施例の全体的構成例を示すブロッ
ク図。

【図３】色と階調との関係を示す表図。

【図４】図１の階調制御回路の動作の説明図。

【図５】図１の実施例による点燈周波数による色データ
の分布を示す図。

【図６】従来技術の説明図。

【図７】従来技術の説明図。

【符号の説明】

１…フレームメモリ ２…ラッチ ３…セレクタ ４…階調制御回路 ５…ＥＬディスプレイ ６…コントローラ １０…色−階調関係設定変更回路 １２…マグニチュードコンパレータ １４…フレームカウンタ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】カラーデータを単色階調データに変換し
   て、入力されたカラーデータに対応する単色階調表示を
   実行する単色ＥＬディスプレイの階調表示制御装置にお
   いて、 １表示画面分のカラーデータが記憶され、所定のフレー
   ム周波数をもって記憶されたカラーデータを出力するメ
   モリ手段と、 前記カラーデータと単色階調データとの対応関係が設定
   され、前記メモリ手段から出力されるカラーデータに対
   応する単色階調データを出力する色−階調関係設定手段
   と、 この単色階調データを階調度に応じて下限フレーム周波
   数と前記所定のフレーム周波数との間の周波数範囲内で
   それぞれ異なるフレーム周波数に割り付け、入力された
   単色階調データをこの単色階調データの階調度に対応す
   るフレーム周波数をもつシリアルパルス信号に変換し、
   このシリアルパルス信号を前記単色ＥＬディスプレイに
   出力する信号変換手段と、 を具えるようにしたことを特徴とする単色ＥＬディスプ
   レイの階調表示制御装置。
2. 【請求項２】前記信号変換手段は、前記所定のフレーム
   周波数を実現するフレーム周波数信号をリングカウント
   する、前記単色階調データのビット数＋ｎビット数の出
   力を有するフレームカウンタと、 前記フレームカウンタの出力ビットの下位ｎビットを除
   く上位ビットから出力される計数値と、前記色−階調関
   係設定手段から出力される単色階調データとを数として
   比較し、単色階調データ≧計数値のときに前記ＥＬディ
   スプレイの画素を点灯する点燈信号を出力する比較手段
   と、 前記フレームカウンタの下位ｎビットから出力される計
   数値によって前記下限フレーム周波数をもつシリアルパ
   ルス信号を発生させる信号発生手段と、 前記比較手段の出力と前記信号発生手段の出力との論理
   和をとり、その論理和出力を前記単色ＥＬディスプレイ
   に出力するオア回路と、 を具えることを特徴とする単色ＥＬディスプレイの階調
   表示制御装置。