WO2007074615A1

WO2007074615A1 - 映像信号の表示制御装置および表示制御方法

Info

Publication number: WO2007074615A1
Application number: PCT/JP2006/324426
Authority: WO
Inventors: Akinori Hayafuji
Original assignee: Tohoku Pioneer Corporation
Priority date: 2005-12-26
Filing date: 2006-12-07
Publication date: 2007-07-05
Also published as: JP2007171727A; US20090284502A1; JP5046355B2

Abstract

　表示パネル１１において表示される画像内の動画表示領域を設定する動画表示領域設定手段４と、この動画表示領域設定手段により設定された動画表示領域における画素の点灯率を算出する点灯率算出手段５が備えられる。フレームメモリ３から読み出された映像信号は輝度制御手段６に供給され、輝度制御手段６は前記点灯率算出手段５により算出された画素の点灯率に応じて、表示パネル１１において表示される動画表示領域の発光輝度を可変制御するように動作する。

Description

明細書

映像信号の表示制御装置および表示制御方法

技術分野

[0001] この発明は、表示すべき映像信号の平均輝度レベル（APL= Average Picture

Level)を求めて、この平均輝度レベルに基づいて映像表示装置における表示輝度を制御する例えば PLE (Peak Luminance Enhancement)制御手段を備えた映像信号の表示制御装置および表示制御方法に関する。

背景技術

[0002] 例えば PDP (プラズマディスプレイパネル）などにお!、ては、画像表示を行うにあたつては、前記した PLE制御が実行される。この PLE制御はフィールドもしくはフレーム画面全体に対応する映像信号の前記平均輝度レベルを算出し、この平均輝度レべルに基づいて実際に画像表示させるための表示輝度レベルを制御するように動作する。

[0003] この場合、前記 PLE制御では同じ輝度レベルの映像信号であっても、平均輝度レベルが小さい場合 (画像全体が暗い場合）には、表示輝度レベルを高く設定して高輝度な表示が行われるように制御される。これに対して平均輝度レベルが大きヽ場合 (画像全体が明るい場合）には、表示輝度レベルを下げて電力消費量を抑制するように制御される。このようにして PLE制御が行われることにより、低消費電力化を実現させることができると共に、コントラストの良好な画像を表示させることが可能となる。

[0004] 前記したように、表示すべき映像信号の平均輝度レベル APLを求め、この APUこより表示輝度レベルを制御する PLE制御手段を備えた表示装置は、次に示す特許文献 1および 2などに示されている。

特許文献 1 :特開平 9 281927号公報

特許文献 2：特開 2001— 175220号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0005] ところで、前記した表示装置によって表示される映像画面には、動画表示領域と非動画 (静止画)表示領域が共存する場合がある。図 1および図 2はその一例を示したものであり、符号 Aで示す全体の領域は表示装置によって表示される映像の全体画面を示しており、符号 Bで示す領域は動画表示領域を示して、る。

[0006] すなわち、図 1および図 2に示した例においては、動画表示領域 Bの外側に Cとして示した非動画表示領域が額縁状に形成され、前記額縁状の非動画表示領域 Cの下側の領域には、例えばアイコンなどの固定パターンが表示された例を示している。

[0007] 前記図 1および図 2に示したようにレイアウトされた表示画面 Aにおいて、前記した P LE制御を行った場合には、この PLE制御はフィールドもしくはフレーム画面全体に対応する平均輝度レベル (APL)に基づいて、全体画面の表示輝度レベルを制御するように動作するので、例えば図 1に示したように動画表示領域 Bの画面が全体に明るい場合には、全体画面の表示輝度レベルが下げられて、 Cとして示す非動画表示領域は暗く表示されるように制御される。

[0008] また、図 2に示したように動画表示領域 Bの画面が全体に暗い場合には、全体画面の表示輝度レベルが上げられて、 Cとして示す非動画表示領域は明るく表示されるように制御される。すなわち、非動画表示領域 Cは、動画表示領域 Bの輝度レベルに応じて、その都度表示輝度レベルが制御されるために、ユーザに対しては非動画表示領域において、ちらつきが発生しているような見苦しさを感じさせる結果を招来させる。

[0009] この発明は、動画表示領域と非動画表示領域が存在する画像を表示する表示手段にお 1、て、 PLE制御を実行するように構成した場合に発生する前記した技術的な問題点を解消できるようにした映像信号の表示制御装置および表示制御方法を提供することを課題とするものである。

課題を解決するための手段

[0010] 前記した課題を解決するためになされたこの発明に力かる表示制御装置における好ましい基本形態は、複数のデータ線と複数の走査線の各交差位置に画素が配置され、入力映像信号に基づいて前記画素を選択的に点灯駆動させることで画像を表示する映像信号の表示制御装置であって、表示される前記画像内の動画表示領域における画素の点灯率に応じて、前記動画表示領域における発光輝度を可変制御する輝度制御手段を具備した構成にされる。

[0011] また、前記した課題を解決するためになされたこの発明に力かる表示制御方法における好まし、基本態様は、複数のデータ線と複数の走査線の各交差位置に画素が配置され、入力映像信号に基づいて前記画素を選択的に点灯駆動させることで画像を表示する映像信号の表示制御方法であって、表示される前記画像内の動画表示領域を設定する動画表示領域設定動作と、前記動画表示領域設定動作により設定された動画表示領域における画素の点灯率を算出する点灯率算出動作と、前記点灯率算出動作により算出された点灯率に応じて前記動画表示領域における発光輝度の可変制御を行う輝度制御動作とが実行される点に特徴を有する。

図面の簡単な説明

[0012] [図 1]動画表示領域と非動画表示領域が共存する場合において PLE制御が実行された場合の表示例を説明する模式図である。

[図 2]同じく他の表示例を説明する模式図である。

[図 3]この発明にかかる表示制御装置における第 1の構成例を示したブロック図である。

[図 4]図 3に示す表示パネルに配列される好ましい画素の構成例を示した回路構成図である。

[図 5]図 3および図 4に示す構成によってなされる階調制御手段の一例を示すタイミング図である。

[図 6]この発明にかかる表示制御装置における第 2の構成例を示したブロック図である。

[図 7]動画表示領域と非動画表示領域の区画例を説明する模式図である。

[図 8]同じく他の区画例を説明する模式図である。

[図 9]この発明にかかる表示制御装置における第 3の構成例を示したブロック図である。

[図 10]同じく第 4の構成例を示したブロック図である。

[図 11]図 10に示す表示パネルに配列される好ましい画素の構成例を示した回路構成図である。 [図 12]図 10および図 11に示す構成によってなされる階調制御手段の一例を示すタイミング図である。

[図 13]図 10に示す構成において好適に採用される消去タイミング信号生成手段の構成例を示したブロック図である。

符号の説明

1 コントローラ回路

2 AZD変換部

3 映像信号メモリ

4 動画表示領域設定手段

5 点灯率算出手段

6 輝度制御手段

8 消去タイミング信号生成手段

11, 31 表示パ不ノレ

12 画素

13, 33 走ドライノ

13, 32 データドライノ

15 消去ドライバ (消灯走査手段)

16 電源供給回路

21 ¾査^ ζ

22 データ線

23 消去信号線

24 電源供給線

A 映像画面

B 動画表示領域

C 非動画 (静止画)表示領域

C1 電荷保持用キャパシタ

El, El l- -Enm EL素子 (発光素子）

EF1 固定電圧源 EV1 可変電圧源

Ial〜工 an 定電流源 (第 1群）

Ibl〜Ibn 定電流源 (第 2群）

Trl データ書き込みトランジスタ

Tr2 点灯駆動トランジスタ

Tr3 消去用トランジスタ

発明を実施するための最良の形態

[0014] 以下、この発明にかかる映像信号の表示制御装置および表示制御方法について、図に示す実施の形態に基づいて説明する。なお、以下においては有機 EL (エレクト口ルミネッセンス）素子に代表される発光素子を表示画素として用いた表示パネルを点灯制御する例に基づいて説明する。

[0015] 図 3は、その第 1の形態を示したものであり、これはアクティブマトリクス型表示パネルを対象とした表示制御装置の例を示してヽる。

[0016] 図 3に示すようにコントローラ回路 1にはアナログ Zデジタル (AZD)変換部 2および映像信号メモリ（以下、 VRAMとも言う。 ) 3が接続されており、アナログ映像信号による入力映像信号は、コントローラ回路 1および AZD変換部 2に供給されるように構成されている。

[0017] 前記コントローラ回路 1はアナログ映像信号中における水平および垂直同期信号に基づいて、前記 AZD変換部 2に対するクロック信号 CK、前記 VRAM3に対する書き込み信号 Wおよび読み出し信号 Rを生成する。

[0018] 前記 AZD変換部 2は、コントローラ回路 1から供給されるクロック信号 CKに基づいて、入力されるアナログ映像信号をサンプリングし、これを 1画素ごとの映像データに変換して VRAM3に供給するように作用する。前記 VRAM3は前記コントローラ回路 1からの書き込み信号 Wによって AZD変換部 2から供給される映像データを VRAM 3に順次書き込むように動作する。

[0019] 前記 VRAM3としては例えばフレームメモリが用いられており、前記した書き込み動作によって、後述する表示パネルにおける一画面分の映像信号の書き込みが行われる。また、 VRAM3に書き込まれた映像信号は前記コントローラ回路 1からの読み出し信号 Rを受けて読み出され、動画表示領域設定手段 4および輝度制御手段 6〖こ供給されるように構成されている。なお、図 3においては、動画表示領域設定手段は、動画領域設定手段 4と表記している。

[0020] 前記動画表示領域設定手段 4としては、後述する表示パネルにおける画像の表示形態によって、二つの異なった機能を備えた構成を適宜採用することができる。その一つは、例えば図 1および図 2に示したように表示画面 Aにおける動画表示領域 Bと非動画表示領域 Cとが常に定められて、各領域が変化しない場合である。この場合においては前記動画表示領域設定手段 4としては、予め定められた動画表示領域を前記各画素単位で指定するように構成される。すなわち、動画表示領域設定手段 4 は予め定められた動画表示領域 Bに対応する VRAM3からの映像データを抽出して、後述する点灯率算出手段 5に供給するように動作する。

[0021] また他の一つは、図 1および図 2に示した表示画面 Aにおいて、動画表示領域 Bと非動画表示領域 Cとが入力映像信号によって変化する場合である。この場合においては、前記動画表示領域設定手段 4としては、前記各画素に対応する入力映像信号の時間変化を検出することにより前記動画表示領域を検知し、その都度、動画表示領域を前記各画素単位で指定するように構成される。すなわち、この場合の動画表示領域設定手段 4は、入力映像信号の時間変化の検出により設定される動画表示領域 Bに対応する VRAM3からの映像信号を抽出して、後述する点灯率算出手段 5 に供給するように動作する。

[0022] なお、前記動画表示領域設定手段 4は、前記した後者の場合にお!、て、非動画表示領域 (静止画領域)を検知することによって、前記静止画領域以外の領域すなわち動画表示領域を設定するようにしてもよ!ヽ。

[0023] 前記動画表示領域設定手段 4からの動画表示領域に対応する VRAM3からの映像信号は点灯率算出手段 5に供給され、この点灯率算出手段 5は動画表示領域に対応する映像信号に基づいて画素単位の点灯率を算出するように動作する。なお、前記点灯率算出手段 5は、動画表示領域に対応するすでに説明した映像信号の平均輝度レベル (APL)を算出する機能と同等の結果を得ることができる。

[0024] 前記点灯率算出手段 5によって得られる動画表示領域における点灯率のデータは、輝度制御手段 6に供給される。この輝度制御手段 6には前記したとおり VRAM3から読み出された映像データが供給されるように構成されており、前記輝度制御手段 6 は VRAM3から読み出された映像信号のうち、動画表示に対応する映像信号の階調値を前記点灯率に基づいて変更する映像信号の変換処理を実行する。

[0025] すなわち、輝度制御手段 6は VRAM3から読み出された映像信号のうち、動画表示に寄与する映像信号を前記点灯率算出手段 5により算出された画素の点灯率に応じた輝度に対応する階調値に変換する処理を実行するように動作する。これ〖こより、後述する表示パネルに配列された動画表示領域における各画素の発光輝度を制御する PLE制御が実現される。そして、輝度制御手段 6は PLE制御による階調制御が施された前記映像信号を、後述するデータドライバにお、て駆動可能な信号形態に変換して出力する。

[0026] なお、前記したコントローラ回路 1は、映像信号中における前記水平および垂直同期信号に基づいて、後述する走査ドライバ 13およびデータドライバ 14に対するシフトクロック信号やスタートパルス等を生成し、それぞれのドライバ 13, 14に供給するように構成されている。

[0027] 図 3に示す符号 11は前記した有機 EL素子力なる発光素子をそれぞれに含む多数の画素 12をマトリクス状に配列した表示パネルを示して!/、る。この表示パネル 11 には、走査ドライバ 13、データドライバ 14にそれぞれ接続される走査線 21、データ線 22が互いに直交する方向に配列されており、これらの交差位置に前記発光素子を含む画素 12がそれぞれ配置されている。なお、前記各画素 12には、電源供給回路 16より画素の点灯駆動用電圧が電源供給線 24を介して、それぞれ供給されるように構成されている。

[0028] 図 4は前記した表示パネル 11に配置された 1つの画素に対応する回路構成を示すものであり、これは発光素子として有機 EL素子を用いる場合の最も基本的な画素構成を示している。この画素 12には前記データドライバ 14からの映像信号に対応したデータ信号 Vdataが、表示パネルに配列されたデータ線 22を介して制御用 TFT、すなわちデータ書き込みトランジスタ Trlのソースに供給されるように構成されている [0029] 前記データ書き込みトランジスタ Trlのゲートには、走査ドライバ 13に接続された走查線 21を介して走査信号 Select (これを書き込みノルスとも言う。 )力供給されるように構成されている。前記データ書き込みトランジスタ Trlのドレインは、点灯駆動用 T FT、すなわち点灯駆動トランジスタ Tr2のゲートに接続されると共に、電荷保持用キャパシタ C1の一方の端子に接続されて、る。

[0030] また、点灯駆動トランジスタ Tr2のソースは、前記キャパシタ C1の他方の端子に接続されると共に、電源供給線 24を介して前記した電源供給回路 16より駆動電圧 Vcc が供給されるように構成されている。前記点灯駆動トランジスタ Tr2のドレインは、発光素子としての有機 EL素子 E1のアノード端子に接続され、この有機 EL素子 E1の力ソード端子は、表示パネルの基準電位点 (グランド）に接続されている。

[0031] なお、図 4に示す画素 12の回路構成においては、データ書き込みトランジスタ Trl 力 ¾チャンネル型 TFTにより構成され、駆動トランジスタ Tr2力 ¾チャンネル型 TFTにより構成されている。そして、前記した構成による画素 12は、図 3に示したように行および列方向にマトリクス状に多数配置されて表示パネル 11が構成されて、る。

[0032] 図 4に示した画素 12の構成において、制御トランジスタ Trlのゲートには、アドレス期間にお、て走査ドライバ 13より走査信号としての書き込みノルス Selectが供給される。この時、データドライバ 14力も供給されるデータ信号 Vdataが画素を点灯させるデータである場合においては、制御トランジスタ Trlのソース'ドレインを介して、データ信号 Vdataに対応した電流がキャパシタ C1に流れ、キャパシタ C1は充電される

[0033] そして、その充電電圧が駆動トランジスタ Tr2のゲートに供給されて、トランジスタお 2はそのゲート電圧とドレインに供給される駆動電圧 Vccに対応した電流を前記 EL 素子 E1に流し、これにより EL素子 E1は発光（点灯)する。

[0034] 前記制御トランジスタ Trlのゲートに対する前記書き込みパルスの印加が停止されると、トランジスタ Trlはいわゆるカットオフとなる。し力しながら、キャパシタ C1に蓄積された電荷により駆動トランジスタ Tr2のゲート電圧が保持され、これにより EL素子 E 1への駆動電流が維持される。

[0035] したがって、 EL素子 E1は次のアドレス動作に至る期間において、前記データ信号 Vdataに対応した点灯状態を継続することができる。それ故、前記したアドレス期間において、データドライバ 14から供給されるデータ信号 Vdataに応じて画素の点灯もしくは消灯が制御され、これにより各画素の単位期間における点灯期間が個別に制御されて階調制御が実現される。

[0036] 図 3および図 4に示した実施の形態においては、前記した PLE制御による階調表現を実現させるために、 1フレーム期間を複数のサブフレームに分割し、各サブフレームごとに画素の点灯または非点灯を制御することで、 1フレーム期間内における画素の点灯期間の累計により階調制御を実現する制御手段が採用されている。

[0037] 図 5はその階調制御の一例を示すものであり、この例においては説明を簡素化するために 1フレーム期間を 7つのサブフレームに分割し、サブフレーム期間の単純な累計により"階調 0"〜"階調 7"の 8階調を表現する単純サブフレーム法を示している。この例においてはサブフレーム期間ごとに、そのサブフレーム期間の開始時に、前記したデータドライバ 14より画素を点灯または非点灯に制御するデータ信号 Vdata が供給される。

[0038] ここで 1つのフレーム期間を構成する第 1〜第 7のサブフレームの全てにおいて、画素を非点灯に制御するデータ信号が供給された場合には、図 5に示すように"階調 0 "が実現される。また、第 1〜第 7のサブフレームの全てにおいて、画素を点灯状態に制御するデータ信号が供給された場合には、図 5に示すように"階調 7"が実現される

[0039] 前記した輝度制御手段 6はすでに説明したとおり、動画表示領域に対応する画素の点灯率に応じて、動画表示領域の画素の階調を制御するものであり、点灯率が大きくなる場合には階調を低くする制御を実行するように動作する。これにより、動画表示領域に対応する画素の点灯率が例えば 100%に近い状態である場合においては、入力される映像信号に基づく階調に対して、階調力段 (nは整数)下げるように動作する。したがって、前記点灯率が高い場合においては、動画表示領域における画素の 1フレーム期間における点灯期間は縮小され、当該画素の発光輝度は抑制される。この結果、低消費電力化を実現させることができる。

[0040] 一方、動画表示領域に対応する画素の点灯率が小さくなる場合には、入力される映像信号に基づく階調に対して、動画表示領域の階調を n段 (nは整数)上げるように動作する。これにより、動画表示領域における画素の 1フレーム期間における累積点灯期間が拡大され、動画表示領域におけるコントラストの良好な画像を表示させることが可能となる。なお、前記した実施の形態によると、非動画 (静止画)領域においては PLE動作は実行されないので、非動画領域の階調は入力映像信号に基づく階調で表示される。

[0041] 次に、前記した図 3および図 4に示した表示制御装置の構成を利用して、他の PLE 制御動作を実現させることもできる。

[0042] この実施の形態における前記輝度制御手段 6は、動画表示領域に対応する各データ線に供給するデータドライバ 14からの出力電圧値を、点灯率算出手段 5により得られる動画表示領域における画素の点灯率に応じて可変制御するように構成した点に特徴を有する。

[0043] この場合における図 4に示す画素構成におけるデータ書き込みトランジスタ Trlおよび点灯駆動トランジスタ Tr2はアナログ動作 (定電流駆動)領域にて動作するように設定される。そして、各走査線 21に対応するそれぞれのアドレス期間において、動画表示領域に対応する各データ線に供給するデータドライバ 14からのデータ信号 Vda taの電圧値が、前記点灯率算出手段 5により得られる点灯率に応じて可変制御されるように構成される。

[0044] この結果、各走査線 21に対応するそれぞれのアドレス期間において、各画素の電荷保持用キャパシタ C1に書き込まれる電圧値は、前記データ信号 Vdataの電圧値に対応したものとなる。そして、点灯駆動トランジスタ Tr2は電荷保持用キャパシタ C1 に書き込まれた電圧値に対応した駆動電流を、前記 EL素子 E1に供給するように動作する。したがって、動画表示領域に対応する各画素 12の輝度は、前記した点灯率算出手段 5により得られる点灯率に応じて可変制御される PLE動作が実現される。

[0045] この場合、各走査線 21に対応するそれぞれのアドレス期間において、非動画表示領域に対応する各データ線に供給されるデータドライバ 14からのデータ信号 Vdata の電圧値は、前記点灯率に関係なく入力映像信号に基づいて制御される。したがつて、非動画領域における画素の発光輝度が、前記点灯率による影響を受ける問題を回避することができる。

[0046] 図 6は、この発明に力かる他の表示制御装置の例を示すものであり。なお、図 6に示す構成において、すでに説明した図 3に示す各部と同様の機能を果たす部分を同一符号で示しており、したがってその詳細な説明は省略する。また、図 6に示す表示制御装置の構成においても、表示パネル 11に配列された各画素 12の構成は、図 4 に示した構成を採用することができる。

[0047] この図 6に示す実施の形態における輝度制御手段 6は、動画表示領域に対応する画素に接続された電源供給線 24に対して、点灯率算出手段 5により得られる動画表示領域における画素の点灯率に応じて可変される駆動電圧を供給し、非動画表示領域に対応する画素に接続された電源供給線 24に対しては、予め定められた値の駆動電圧を供給するように構成した点に特徴を有する。

[0048] このために前記電源供給回路 16には、輝度制御手段 6からの輝度制御（PLE制御 )データによって出力値が可変される可変電圧源 EV1と、予め定められた値の電圧が出力される固定電圧源 EF1が備えられている。そして、前記可変電圧源 EV1もしくは固定電圧源 EF1からの駆動電圧を、各電源供給線 24に対して選択的に供給するための選択手段としてのスィッチ SI, S2,……が各電源供給線 24に対応して備えられている。

[0049] また、図 6に示すように動画表示領域設定手段 4により設定される動画表示領域の情報データが、コントローラ回路 1に供給されるように構成されている。そして、前記コントローラ回路 1は前記動画表示領域の情報データを受けて、電源供給回路 16における前記各スィッチ SI, S2,……を、前記可変電圧源 EV1もしくは固定電圧源 EF1 側に択一的に接続するように制御する。

[0050] すなわち、前記動画表示領域設定手段 4からの動画表示領域の情報に基づいて、動画表示領域の画素に対応する電源供給線 24には、前記各スィッチ SI, S2,…… を介して可変電圧源 EV1からの駆動電圧が供給されるように動作し、非動画表示領域の画素に対応する電源供給線 24には、前記各スィッチ SI, S2,……を介して固定電圧源 EF1からの駆動電圧が供給されるように動作する。

[0051] したがって、動画表示領域の各画素 12には、輝度制御手段 6からの輝度制御データによって出力値が可変される可変電圧源 EV1からの駆動電圧が供給され、これにより、動画表示領域に対応する各画素 12の輝度は、前記した点灯率算出手段 5により得られる点灯率に応じて可変制御される PLE動作が実現される。一方、非動画表示領域の各画素 12には、固定電圧源 EF1からの駆動電圧が供給されるので、非動画表示領域に対応する各画素 12は一定の輝度に保つことができる。

[0052] なお、図 6に示した実施の形態によると、表示パネル 11における電源供給線 24の配列方向によって、動画表示領域および非動画表示領域が区画されることになる。すなわち、図 6に示した表示パネル 11のように電源供給線 24の配列方向が縦方向である場合には、図 7に示したように画面 Aにおいて、動画表示領域 Bおよび非動画表示領域 Cが縦方向の線で区画されること〖こなる。

[0053] したがって、図 6に示す走査線 21、データ線 22、電源供給線 24の配列関係を、表示パネル 11上においてそのまま例えば 90度回転させた状態に配列することで、図 8 に示すように画面 Aにお、て、動画表示領域 Bおよび非動画表示領域 Cが横方向の線で区画されるよう〖こ構成させることができる。

[0054] 図 9は、この発明に力かる他の表示制御装置の例を示すものであり、これはパッシブマトリクス型表示パネルを対象とした表示制御装置の例を示している。

[0055] この図 9に示す表示制御装置の構成においても、すでに説明した図 6に示した構成と同様にコントローラ回路 1、 AZD変換部 2、 VRAM3,動画表示領域設定手段 4、点灯率算出手段 5、輝度制御手段 6が具備されるが、図 9においてはコントローラ回路 1、輝度制御手段 6を除き、前記他の構成は省略して示している。

[0056] この図 9に示す実施の形態における輝度制御手段 6は、動画表示領域に対応する画素に接続されたデータ線に対して、点灯率算出手段 5により得られる動画表示領域における画素の点灯率に応じて可変される駆動電流を供給し、非動画表示領域に対応する画素に接続されたデータ線に対しては、予め定められた値の駆動電流を供給するように構成した点に特徴を有する。

[0057] 図 9に示す表示パネル 31には、 n本のデータ線としての陽極線 Al〜Anが縦方向（列方向）に配列され、 m本の走査線としての陰極線 Kl〜Kmが横方向（行方向）に配列され、各々の交差した部分 (計 n X m箇所）に、ダイオードのシンボルマークで示した画素を構成する有機 EL素子 El l〜Enmが各陽極線と走査線との間に接続されて配置されている。そして、各陽極線 Al〜Anはデータドライバとしての陽極線ドライブ回路 32に接続され、各陰極線 Kl〜Kmは同じく走査ドライバとしての陰極線走査回路 33に接続されてそれぞれ駆動される。

[0058] 前記陽極線ドライブ回路 32には、駆動電圧 VHを利用して動作する第 1群の定電流源 Ial〜Ianが備えられている。この第 1群の定電流源 Ial〜Ianには、前記輝度制御手段 6からの PLE制御に基づく信号が供給される。これにより第 1群の定電流源 la l〜Ianは、すでに説明した点灯率算出手段 5により得られる動画表示領域における画素の点灯率に応じて、その出力電流値 (駆動電流値)が制御されるように動作する

[0059] 一方、陽極線ドライブ回路 32には、第 2群の定電流源 Ibl〜Ibnが備えられており、これは予め定められた値の駆動電流を供給するように構成されている。そして、前記第 1群または第 2群の定電流源、もしくは基準電位点としてのグランドを選択することができる選択手段としてのドライブスィッチ Sal〜Sanが各陽極線 Al〜Anに対応して備えられており、このドライブスィッチ Sal〜Sanは、コントローラ回路 1からの指令信号によって切り換えられるように構成されて、る。

[0060] また、前記陰極線走査回路 33には、各陰極線 Kl〜Kmに対応して走査スィッチ S kl〜Skmが備えられ、コントローラ回路 1からの指令信号によって、非走査選択電位として機能するクロストーク発光を防止するための逆バイアス電圧源 VMまたは走査選択電位として機能するグランド電位のうちのいずれか一方を、対応する陰極線に接続するように作用する。

[0061] これにより、陰極線を所定の周期で基準電位点 (グランド電位）に設定しながら、所望の陽極線 Al〜Anに第 1群または第 2群の定電流源を接続することにより、前記各 EL素子を選択的に発光させるように作用する。

[0062] なお、図 9に示す実施の形態においては、コントローラ回路 1より陰極線走査回路 3 3に対して走査同期信号が供給され、これにより各陰極線 Kl〜Kmを順次グランド電位 (走査選択電位）に設定する動作が繰り返される。またコントローラ回路 1より陽極線ドライブ回路 32に対して走査同期信号に同期して走査ラインごとにドライブ制御信号が供給される。

[0063] すなわち、コントローラ回路 1には、図 6に基づいてすでに説明したように動画表示領域設定手段 4により設定される動画表示領域の情報データが供給される。コント口ーラ回路 1は、これに基づいて動画表示領域の画素を点灯させる場合においては第 1群の定電流源 Ial〜Ianを選択するようにドライブスィッチ Sal〜Sanを制御し、非動画表示領域の画素を点灯させる場合においては第 2群の定電流源 Ibl〜Ibnを選択するようにドライブスィッチ Sal〜Sanを制御する。さらに画素を非点灯にする場合には基準電位 (グランド電位)を選択するようにドライブスィッチ Sal〜Sanを制御する

[0064] したがって、動画表示領域の各画素 (EL素子）には、輝度制御手段 6からの輝度制御（PLE制御）データによって定電流値が可変される第 1群の定電流源 Ial〜Ianからの駆動電流が供給される。これにより、動画表示領域に対応する各画素の輝度は、すでに説明した点灯率算出手段 5により得られる点灯率に応じて可変制御される PL E動作が実現される。一方、非動画表示領域の各画素には、第 1群の定電流源 Ial 〜Ianからの一定の駆動電流が供給されるので、非動画表示領域に対応する各画素の輝度を一定の輝度に保つことができる。

[0065] なお、図 9に示した実施の形態においても、表示パネル 31におけるデータ線としての陽極線 Al〜Anの配列方向によって、動画表示領域および非動画表示領域が区画されることになる。すなわち、図 9に示した表示パネル 31のように陽極線 Al〜An の配列方向が縦方向である場合には、図 7に示したように画面 Aにおいて、動画表示領域 Bおよび非動画表示領域 Cが縦方向の線で区画されることになる。

[0066] したがって、図 9に示す直交関係にあるデータ線 Al〜An、走査線 Kl〜Kmの配列関係を、表示パネル 31上においてそのまま例えば 90度回転させた状態に配列することで、図 8に示すように画面 Aにおいて、動画表示領域 Bおよび非動画表示領域 Cが横方向の線で区画されるように構成せることができる。

[0067] 図 10〜図 13は、この発明に力かるさらに他の表示制御装置の例を示すものであり、これは SES (Simultaneous Erasing Scan)駆動方式を採用したアクティブマトリクス型表示パネルを対象とした表示制御装置の例を示している。 [0068] なお、図 10に示す構成においては、すでに説明した図 6に示す各部と同様の機能を果たす部分を同一符号で示しており、したがってその詳細な説明は省略する。

[0069] この図 10〜図 13に示す実施の形態においては、動画表示領域に対応する点灯対象にされる画素を、 1フレームもしくは 1サブフレーム期間の途中において非点灯（消灯)状態に制御する消灯走査手段が具備される。そして、輝度制御手段 6は前記消灯走査手段における消灯動作のタイミングを、点灯率算出手段 5により得られる動画表示領域における画素の点灯率に応じて制御するようにした点に特徴を有する。

[0070] 前記した動作を実現させるために図 10に示した構成においては、すでに説明した図 6に示す構成に対して消去タイミング信号生成手段 8および前記した消灯走査手段として機能する消去ドライバ 15が具備されている。前記消去タイミング信号生成手段 8は、コントローラ回路 1からの同期信号、および輝度制御手段 6からの輝度制御（ PLE制御）データによって、消去制御信号 (消去パルス）の出力タイミングを調整するように動作するものである。なお、この消去タイミング信号生成手段 8については、図 13に基づいて後で詳しく説明する。

[0071] 一方、前記消去ドライバ 15は消去タイミング信号生成手段 8からのタイミング信号を受けて、 1フレームもしくは 1サブフレーム期間の途中において、画素 12を消灯動作させるように機能する。すなわち表示パネル 11には、各画素 12の走査線 21に対応して消去信号線 23が配列されており、この消去信号線 23に消去パルスを供給することにより、当該消去信号線 23に対応する画素を消灯させるように動作する。

[0072] 図 11は前記した SES駆動方式にぉ、て好適に採用される画素の構成例を示したものである。この図 11に示す画素の構成例は、図 4に示した画素の構成に加えて TF Tによる消去用トランジスタ Tr3がさらに具備されている。そして、消去用トランジスタ T r 3のソースおよびドレインは電荷保持用キャパシタ C 1の両端にそれぞれ接続されており、そのゲートには表示パネル 11に配列された前記消去信号線 23を介して消去ドライバ 15より消去パルス Eraseが供給されるように構成されて！、る。

[0073] 前記した画素の構成において、トランジスタ Trlおよび Tr2の働きは、図 4に示した例と同様である。一方、消去トランジスタ Tr3のゲートには、前記 EL素子 E1の点灯期間の途中（この実施の形態においては、 1サブフレーム期間の途中）のタイミングにおいて、前記消去ドライバ 15よりトランジスタ Tr3をオンさせる消去パルス Eraseが消去信号線 23を介して供給される。

[0074] これにより、キャパシタ C1にチャージされている電荷は瞬時にして消去 (放電）される。この結果、駆動トランジスタ Tr2はカットオフ状態となり、 EL素子 E1は直ちに消灯される。換言すれば、消去ドライバ 15からの消去パルス Eraseの出力タイミングを制御することで、 EL素子 E1の 1サブフレームにおける点灯期間が制御され、これにより多階調表現を実現させることができる。

[0075] 図 12は、図 10および図 11に示した構成によってなされる動画表示領域の PLE制御を説明するものである。この PLE制御を実現させるにあたって、この実施の形態においては 1フレーム期間を複数のサブフレームに分割し、このサブフレームの選択による 1フレーム期間内における画素の点灯期間の累計により階調制御を実現する制御手段が採用されている。

[0076] すなわち図 12に示す例は、説明を簡素化するために 1フレーム期間を 7つのサブフレーム（SF1〜SF7)に分割し、 1フレーム期間における各サブフレームを選択することで、 8つの階調表現（100%非点灯も 1つの階調と見なすことができ、 7+ 1の階調表現)を実現する例を示して、る。

[0077] 図 12 (a)および (b)は、前記輝度制御手段 6からの輝度制御データに基づいて、サブフレームごとの点灯期間と非点灯期間の割合を制御する例を示したものであり、 (a )はサブフレームごとの点灯期間の割合が大きぐまた (b)はサブフレームごとの点灯期間の割合力、さい場合を示している。なお、前記 (a)および (b)は共に階調特性のガンマ値が同一で、デイマー特性が変更される例を示して、る。

[0078] ここで、動画表示領域における画素の点灯率が低!、場合にお、ては、動画表示領域において図 12 (a)に示す点灯制御が実行され、動画表示領域における画素の点灯率が高い場合においては動画表示領域において図 12 (b)に示す点灯制御が実行されるように制御される。要するに画素の点灯率の程度に応じて、サブフレームごとの点灯期間の割合が図 12 (a)と (b)の間で変化するように制御される。これにより、特に画素の点灯率が高い場合においては 1フレーム期間内における画素の点灯期間の累計が低く抑えられ、各画素に供給される駆動電流値を抑制させることができる [0079] 図 12 (c)および (d)は、図 12 (b)に示した点灯制御を実現させる場合の前記した書き込みパルスおよび消去パルスの発生タイミングを説明するものである。すなわち、図 12に示す例においては、各サブフレームのスタートに同期して（c)に示す書き込みパルスが発生し、これにより画素は点灯状態にされる。そして、そのサブフレームの経過途中において (d)として示す消去ノルスが発生し、これにより画素は非点灯状態にされる。

[0080] ここで、例えば"階調 8"を実現しょうとした場合には、 1フレーム期間において、画素は図 12 (a)または (b)に示す一連の点灯パターンが実行される。また例えば"階調 5" を実現しょうとした場合には、図 12 (a)または (b)に示す Sfl〜Sf4の期間において点灯駆動動作が実行され、それ以降の各サブフレームの期間 Sf5〜Sf7は全て消灯状態にされる。これにより、 1フレーム期間における画素の点灯期間の累計にしたがつた発光輝度を得ることができる。

[0081] 図 12 (d)に示す消去パルスは、次に説明する図 13に示す消去タイミング信号生成手段 8によって生成することができる。図 13における符号 8aはサブフレームカウンタを、符号 8bは論理演算ユニットを、さらに符号 8cは輝度設定テーブルを示している。すなわち、サブフレームカウンタ 8aはコントローラ 1からの同期信号に基づいて、サブフレームに同期した制御信号を論理演算ユニット 8bに供給するように動作する。

[0082] また、前記輝度設定テーブル 8cには、前記輝度制御手段 6からの輝度制御（PLE 制御)データが供給され、この輝度制御データに基づいて適切な輝度設定テーブルが選択される。なお、選択された輝度設定テーブル 8cには、各サブフレームごとの点灯期間がパラメータとして格納されている。

[0083] そして、サブフレームカウンタ 8aより、点灯制御されるべきサブフレームナンパが論理演算ユニット 8bに供給された場合、論理演算ユニット 8bは選択されたテーブルをアクセスし、サブフレームナンパに対応して格納されている点灯時間のパラメータに基づヽて、消去パルスの出力タイミング信号を生成するように動作する。

[0084] これは図 12 (d)に示したように動画表示領域の画素の点灯率にそれぞれ対応してサブフレームごとの消去パルスの出力タイミング信号として生成される。このタイミング信号は前記した消去ドライバ 15に供給され、消去ドライバ 15からは前記したとおり、各サブフレームごとに消去パルスを出力するように動作する。

[0085] 前記した実施の形態によると、特定のガンマ特性を持たせた状態で、動画表示領域の画素の点灯率に基づいて PLE制御を行うように動作する。なお、前記した消去ドライバ 15は動画表示領域に対応して消去動作を実行し、これにより動画表示領域の輝度制御が実行される。換言すれば、非動画表示領域においては消去ドライバ 1 5による消去動作は実行されず、非動画表示領域に対応する画素においては、入力映像信号に基づく階調になされる。

[0086] なお、図 10〜図 13に示した実施の形態においても、表示パネル 11に配列された消去信号線 23の配列方向によって、動画表示領域および非動画表示領域が区画されることになる。すなわち、図 10に示した表示パネル 11のように消去信号線 23の配列方向が横方向である場合には、図 8に示したように画面 Aにおいて、動画表示領域 Bおよび非動画表示領域 Cは横方向の線で区画されることになる。

[0087] したがって、図 10に示す走査線 21、データ線 22、消去信号線 23の配列関係を、表示パネル 11上にぉ、てそのまま例えば 90度回転させた状態に配列することで、図 7に示すように画面 Aにお、て、動画表示領域 Bおよび非動画表示領域 Cが縦方向の線で区画されるように構成させることができる。

Claims

請求の範囲

[1] 複数のデータ線と複数の走査線の各交差位置に画素が配置され、入力映像信号に基づいて前記画素を選択的に点灯駆動させることで画像を表示する映像信号の表示制御装置であって、

表示される前記画像内の動画表示領域における画素の点灯率に応じて、前記動画表示領域における発光輝度を可変制御する輝度制御手段を具備したことを特徴とする映像信号の表示制御装置。

[2] 表示される前記画像内の動画表示領域を設定する動画表示領域設定手段と、前記動画表示領域設定手段により設定された動画表示領域における画素の点灯率を算出する点灯率算出手段がさらに具備され、

前記輝度制御手段は、前記点灯率算出手段により算出された画素の点灯率に応じて、前記動画表示領域の発光輝度を可変制御するように構成したことを特徴とする請求項 1に記載された映像信号の表示制御装置。

[3] 前記動画表示領域設定手段では、表示される前記画像内の静止画領域を検知することによって、前記表示画像内の前記静止画領域以外の領域を前記動画領域として設定することを特徴とする請求項 2に記載された映像信号の表示制御装置。

[4] 前記動画表示領域設定手段は、予め定められた前記各画素に対応する表示領域を指定することにより、もしくは前記各画素に対応する入力映像信号の時間変化を検出することにより、前記動画表示領域を設定するように構成したことを特徴とする請求項 2または請求項 3に記載された映像信号の表示制御装置。

[5] 前記輝度制御手段は、前記点灯率算出手段により算出された画素の点灯率に応じて、前記動画表示領域を表示する映像信号の変換処理を実行するように構成したことを特徴とする請求項 2または請求項 3に記載された映像信号の表示制御装置。

[6] 前記輝度制御手段は、前記点灯率算出手段により算出された画素の点灯率に応じて、前記動画表示領域を表示する映像信号の変換処理を実行するように構成したことを特徴とする請求項 4に記載された映像信号の表示制御装置。

[7] 前記映像信号の変換処理は、前記入力映像信号を前記点灯率算出手段により算出された画素の点灯率に応じた輝度に対応する階調値に変換する処理であることを特徴とする請求項 5に記載された映像信号の表示制御装置。

[8] 前記映像信号の変換処理は、前記入力映像信号を前記点灯率算出手段により算出された画素の点灯率に応じた輝度に対応する階調値に変換する処理であることを特徴とする請求項 6に記載された映像信号の表示制御装置。

[9] 前記輝度制御手段は、動画表示領域に対応する各データ線に供給するデータドラィバからの出力電圧値を、前記点灯率に応じて可変制御するように構成したことを特徴とする請求項 2または請求項 3に記載された映像信号の表示制御装置。

[10] 前記輝度制御手段は、動画表示領域に対応する各データ線に供給するデータドラィバからの出力電圧値を、前記点灯率に応じて可変制御するように構成したことを特徴とする請求項 4に記載された映像信号の表示制御装置。

[11] 前記輝度制御手段は、前記動画表示領域に対応する画素に接続された電源供給線に対して、前記点灯率に応じて可変される駆動電圧を供給し、非動画表示領域に対応する画素に接続された電源供給線に対しては、予め定められた値の駆動電圧を供給するように構成したことを特徴とする請求項 2または請求項 3に記載された映像信号の表示制御装置。

[12] 前記輝度制御手段は、前記動画表示領域に対応する画素に接続された電源供給線に対して、前記点灯率に応じて可変される駆動電圧を供給し、非動画表示領域に対応する画素に接続された電源供給線に対しては、予め定められた値の駆動電圧を供給するように構成したことを特徴とする請求項 4に記載された映像信号の表示制御装置。

[13] 前記電源供給線に対して、選択手段を介して前記点灯率に応じて可変される駆動電圧または予め定められた値の駆動電圧が供給されるように構成したことを特徴とする請求項 11に記載された映像信号の表示制御装置。

[14] 前記電源供給線に対して、選択手段を介して前記点灯率に応じて可変される駆動電圧または予め定められた値の駆動電圧が供給されるように構成したことを特徴とする請求項 12に記載された映像信号の表示制御装置。

[15] 前記輝度制御手段は、前記動画表示領域に対応する画素に接続された前記データ線に対して、前記点灯率に応じて可変される駆動電流を供給し、非動画表示領域に対応する画素に接続された前記データ線に対しては、予め定められた値の駆動電流を供給するように構成したことを特徴とする請求項 2または請求項 3に記載された映像信号の表示制御装置。

[16] 前記輝度制御手段は、前記動画表示領域に対応する画素に接続された前記データ線に対して、前記点灯率に応じて可変される駆動電流を供給し、非動画表示領域に対応する画素に接続された前記データ線に対しては、予め定められた値の駆動電流を供給するように構成したことを特徴とする請求項 4に記載された映像信号の表示制御装置。

[17] 前記データ線に対して、選択手段を介して前記点灯率に応じて可変される駆動電流または予め定められた値の駆動電流が供給されるように構成したことを特徴とする請求項 15に記載された映像信号の表示制御装置。

[18] 前記データ線に対して、選択手段を介して前記点灯率に応じて可変される駆動電流または予め定められた値の駆動電流が供給されるように構成したことを特徴とする請求項 16に記載された映像信号の表示制御装置。

[19] 前記動画表示領域に対応する点灯対象にされる画素を、 1フレームもしくは 1サブフレーム期間の途中において非点灯 (消灯)状態に制御する消灯走査手段が具備され、前記輝度制御手段は前記消灯走査手段における消灯動作のタイミングを、前記点灯率に応じて制御するように構成したことを特徴とする請求項 2または請求項 3に記載された映像信号の表示制御装置。

[20] 前記動画表示領域に対応する点灯対象にされる画素を、 1フレームもしくは 1サブフレーム期間の途中において非点灯 (消灯)状態に制御する消灯走査手段が具備され、前記輝度制御手段は前記消灯走査手段における消灯動作のタイミングを、前記点灯率に応じて制御するように構成したことを特徴とする請求項 4に記載された映像信号の表示制御装置。

[21] 非動画表示領域に対応する画素においては、前記消灯走査手段による消灯動作が実行されなヽように構成したことを特徴する請求項 19に記載された映像信号の表示制御装置。

[22] 非動画表示領域に対応する画素においては、前記消灯走査手段による消灯動作が実行されなヽように構成したことを特徴する請求項 20に記載された映像信号の表示制御装置。

[23] 複数のデータ線と複数の走査線の各交差位置に画素が配置され、入力映像信号に基づいて前記画素を選択的に点灯駆動させることで画像を表示する映像信号の表示制御方法であって、

表示される前記画像内の動画表示領域を設定する動画表示領域設定動作と、前記動画表示領域設定動作により設定された動画表示領域における画素の点灯率を算出する点灯率算出動作と、

前記点灯率算出動作により算出された点灯率に応じて前記動画表示領域における発光輝度の可変制御を行う輝度制御動作と、

が実行されることを特徴とする映像信号の表示制御方法。

[24] 前記動画表示領域設定動作では、表示される前記画像内の静止画領域を検知することによって、前記表示画像内の前記静止画領域以外の領域を前記動画領域として設定する動作が実行されることを特徴とする請求項 23に記載された映像信号の表示制御方法。

[25] 前記動画表示領域設定動作が、予め定められた前記各画素に対応する表示領域を指定することにより、もしくは前記各画素に対応する入力映像信号の時間変化を検出することにより実行されることを特徴とする請求項 23または請求項 24に記載された映像信号の表示制御方法。

[26] 前記入力映像信号を、前記点灯率算出動作により算出された画素の点灯率に応じた輝度に対応する階調値に変換する処理を実行することで、前記動画表示領域の発光輝度の可変制御を行うことを特徴する請求項 23または請求項 24に記載された映像信号の表示制御方法。

[27] 前記入力映像信号を、前記点灯率算出動作により算出された画素の点灯率に応じた輝度に対応する階調値に変換する処理を実行することで、前記動画表示領域の発光輝度の可変制御を行うことを特徴する請求項 25に記載された映像信号の表示制御方法。

[28] 前記動画表示領域に対応する各データ線に供給するデータドライバからの出力電圧値を、前記点灯率に応じて可変制御する動作を実行することにより、前記動画表示領域の発光輝度の可変制御を行うことを特徴する請求項 23または請求項 24に記載された映像信号の表示制御方法。

[29] 前記動画表示領域に対応する各データ線に供給するデータドライバからの出力電圧値を、前記点灯率に応じて可変制御する動作を実行することにより、前記動画表示領域の発光輝度の可変制御を行うことを特徴する請求項 25に記載された映像信号の表示制御方法。

[30] 前記動画表示領域に対応する画素に接続された電源供給線に対して、前記点灯率に応じて可変される駆動電圧を供給し、非動画表示領域に対応する画素に接続された電源供給線に対しては、予め定められた値の駆動電圧を供給する動作を実行することにより、前記動画表示領域の発光輝度の可変制御を行うことを特徴する請求項 23または請求項 24に記載された映像信号の表示制御方法。

[31] 前記動画表示領域に対応する画素に接続された電源供給線に対して、前記点灯率に応じて可変される駆動電圧を供給し、非動画表示領域に対応する画素に接続された電源供給線に対しては、予め定められた値の駆動電圧を供給する動作を実行することにより、前記動画表示領域の発光輝度の可変制御を行うことを特徴する請求項 25に記載された映像信号の表示制御方法。

[32] 前記動画表示領域に対応する画素に接続された前記データ線に対して、前記点灯率に応じて可変される駆動電流を供給し、非動画表示領域に対応する画素に接続された前記データ線に対しては、予め定められた値の駆動電流を供給する動作を実行することにより、前記動画表示領域の発光輝度の可変制御を行うことを特徴する請求項 23または請求項 24に記載された映像信号の表示制御方法。

[33] 前記動画表示領域に対応する画素に接続された前記データ線に対して、前記点灯率に応じて可変される駆動電流を供給し、非動画表示領域に対応する画素に接続された前記データ線に対しては、予め定められた値の駆動電流を供給する動作を実行することにより、前記動画表示領域の発光輝度の可変制御を行うことを特徴する請求項 25に記載された映像信号の表示制御方法。

[34] 前記動画表示領域に対応する点灯対象にされる画素を、 1フレームもしくは 1サブフレームの期間の途中において非点灯状態に制御する消灯動作のタイミングを、前記点灯率に応じて制御する動作を実行することにより、前記動画表示領域の発光輝度の可変制御を行うことを特徴する請求項 23または請求項 24に記載された映像信号の表示制御方法。

前記動画表示領域に対応する点灯対象にされる画素を、 1フレームもしくは 1サブフレームの期間の途中において非点灯状態に制御する消灯動作のタイミングを、前記点灯率に応じて制御する動作を実行することにより、前記動画表示領域の発光輝度の可変制御を行うことを特徴する請求項 25に記載された映像信号の表示制御方法。