WO2025013397A1 - 表示装置 - Google Patents
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Definitions
- This disclosure relates to a display device.
- the user could change the display resolution to several different types. For example, after changing the display resolution, the image would be displayed at the new display resolution centered on a fixed position, such as the center of the image.
- HMD head-mounted display
- the information processing terminal detects the movement of the user's head, it changes the display position on the head-mounted display in a direction that reduces the misalignment between the display position of the displayed information on the head-mounted display and the direction of the user's line of sight.
- the present disclosure provides a display device that can flexibly adjust the resolution and display position of displayed information.
- the display device of the first aspect of the present disclosure comprises a pixel array section in which a plurality of pixels are arranged in a two-dimensional array, a memory that accepts input of image data and temporarily stores it, an image processing section that inserts black data into the image data output from the memory and generates output data, a vertical logic circuit that controls a vertical driver that determines the display position of the output data in the vertical direction, and a horizontal logic circuit that controls a horizontal driver that supplies a gradation voltage corresponding to the gradation information of the output data to each pixel in the horizontal direction of the output data, and the insertion position of the black data and the display position in the vertical direction are determined based on a display start position specified by a user. This allows the display device to flexibly adjust the resolution and display position of the input image data based on the display start position specified by the user.
- the image data is input at the timing of a first clock, which is an input clock, and the black data is inserted into the image data at the timing of a second clock generated inside the display device.
- the display device inserts black data using an internally generated clock, so that the input clock can have a slow clock frequency according to the amount of image data, thereby achieving low power consumption.
- the clock frequency of the second clock is higher than the clock frequency of the first clock.
- the display device inserts black data using an internally generated clock, so that the input clock can have a slow clock frequency that corresponds to the amount of image data, thereby realizing low power consumption.
- the display device further includes an oscillator or a PLL circuit, and the second clock is generated by the oscillator or the PLL circuit.
- the display device inserts black data using an internally generated clock, so that the input clock can have a slow clock frequency according to the amount of image data, thereby realizing low power consumption.
- the vertical driver includes one or more flip-flops that perform a shift operation, one or more selection switches that are connected to the one or more flip-flops and supply a selection pulse to the pixel array unit, and a selector that supplies a vertical start pulse to the one or more flip-flops, and the selector includes an n-th group of shift registers (n is a natural number) that is connected to the first flip-flop among the one or more flip-flops.
- the display device determines the selector to which the vertical start pulse is input and the shift register that starts supplying the selection pulse to the pixel array unit based on the display start position.
- each group of shift registers in the display device is configured such that multiple flip-flops share a selector, making it possible to prevent the circuit size from becoming large compared to a configuration in which a selector is provided for each flip-flop.
- the vertical driver advances the transfer of the vertical start pulse relatively to the output data to perform a scanning operation (hereinafter, “idle transfer”) and determines the display start position in the vertical direction.
- This allows the display device to flexibly adjust the resolution and display position of the input image data based on the display start position specified by the user.
- the display device turns the row where the empty transfer has been performed into a black area. This allows the display device to flexibly adjust the resolution and display position of the input image data based on the display start position specified by the user.
- the memory of the display device is a line memory or a frame memory.
- the line memory the display device can suppress an increase in circuit size.
- a frame memory or the like instead of a line memory, it is possible to accept image data input from an external device at once and perform subsequent processing.
- the image processing unit can insert black data into the image data, thereby eliminating the need for partial scanning processing in the vertical direction.
- a display device equipped with a frame memory has a large circuit size, but can improve the flexibility of the input data format and can suppress power consumption when accepting image data input from an external device.
- the memory is provided on the output side of a data input interface that accepts input of the image data. This allows the display device to flexibly adjust the resolution and display position of the input image data based on the display start position specified by the user.
- the display device receives input from an external device in a fixed input data format that includes the image data and a synchronization signal. This allows the display device to set the input clock to a slow clock frequency that corresponds to the amount of image data, thereby achieving low power consumption.
- the light-emitting element included in the pixel is an organic EL element or a liquid crystal element. This allows the light-emitting element included in the pixel to be various light-emitting elements such as an organic EL element or a liquid crystal element, and also allows a display device equipped with various pixels to be realized.
- the vertical driver includes one or more address decoders that receive an input of an address signal indicating a vertical display start position and determine the vertical display start position.
- the display device can use the address decoder to facilitate control of the vertical driver compared to a shift register system.
- the horizontal driver fixes the potential state of the signal line of the pixel in the black region. This makes it possible for the display device to eliminate the need for scanning by the vertical driver, since the processing of the pixel transistors in the black region is fixed. Furthermore, the input format of the signal format to the pixel is not limited to a specific signal format, which increases the degree of freedom and enables further slowing down.
- the display device includes a pixel array section in which a plurality of pixels are arranged in a two-dimensional array, a first horizontal logic circuit that receives input of image data and temporarily stores it, an image processing section that inserts black data into the image data output from the first horizontal logic circuit and generates output data, a vertical logic circuit that controls a vertical driver that determines the display position of the output data in the vertical direction, and a second horizontal logic circuit that controls a horizontal driver that supplies a gradation voltage corresponding to the gradation information of the output data to each pixel in the horizontal direction of the output data, and the insertion position of the black data and the display position in the vertical direction are determined based on a display start position specified by a user.
- the display device can flexibly adjust the resolution and display position of the input image data based on the display start position specified by the user.
- the display device can insert black data into the image data at a timing other than the time of output from the line memory, improving the freedom of design of the display device.
- the black data is inserted into the image data after output from a timing controller that controls the operation timing of a display controller including the vertical logic circuit and the horizontal logic circuit. This allows the display device to insert black data into the image data at a timing other than the output of the line memory, improving the freedom of design of the display device.
- the display device receives input from an external device in a fixed input data format that includes the image data and a synchronization signal. This allows the display device to set the input clock to a slow clock frequency that corresponds to the amount of image data, thereby achieving low power consumption.
- the image data is input at the timing of a first clock, which is an input clock, and the black data is inserted into the image data at the timing of a second clock generated inside the display device.
- the display device inserts black data using an internally generated clock, so that the input clock can have a slow clock frequency according to the amount of image data, thereby achieving low power consumption.
- the display device is part of a wearable electronic device. This allows the display device to flexibly adjust the resolution and display position of input image data based on the display start position specified by the user.
- the electronic device is a head-mounted display equipped with the display device, and the display start position is determined based on the line of sight of a user wearing the head-mounted display. This allows the display device to flexibly adjust the resolution and display position of input image data based on the display start position specified by the user.
- FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a display device according to a first embodiment
- FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the configuration of a data input interface in the first embodiment.
- FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the configuration of a timing controller according to the first embodiment.
- FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the configuration of a display controller in the first embodiment.
- FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the configuration of a display unit according to the first embodiment.
- FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the configuration of a pixel in the first embodiment.
- 5 is a diagram illustrating an example of designating a display start position in the display device of the first embodiment.
- FIG. 5 is an explanatory diagram relating to horizontal system control in the display device of the first embodiment.
- FIG. 4 is an explanatory diagram relating to vertical system control in the display device of the first embodiment.
- FIG. 5 is an example of a timing chart for an effective area and a black area of a pixel in the first embodiment.
- 13 illustrates a first modification of the pixel in the first embodiment.
- 13 illustrates a second modification of the pixel in the first embodiment.
- 13 illustrates a third modification of the pixel in the first embodiment.
- 4 illustrates a fourth modified example of the pixel in the first embodiment.
- 5 illustrates a fifth modified example of the pixel in the first embodiment.
- 6 illustrates a sixth modification of the pixel in the first embodiment.
- 7 illustrates a seventh modification of the pixel in the first embodiment.
- FIG. 8 illustrates an eighth modification of the pixel in the first embodiment.
- 9 illustrates a ninth modification of the pixel in the first embodiment.
- 13 is an explanatory diagram relating to vertical system control in a modified example of the display device of the first embodiment.
- FIG. FIG. 11 is a block diagram of a timing controller according to a second embodiment.
- 13A to 13C are diagrams illustrating the operation of the display device according to the second embodiment.
- 13A to 13C are diagrams illustrating the operation of a modified example of the display device of the second embodiment.
- 1A to 1C are diagrams showing the external appearance of a head mounted display, which is an example of an electronic device to which a display device according to a first embodiment, a second embodiment, and modifications thereof is applied.
- 1A to 1C are diagrams showing the external appearance of a head mounted display, which is another example of an electronic device to which the display device according to the first embodiment, the second embodiment, and the modified examples thereof is applied.
- 1 is a diagram showing the appearance of a digital camera, which is an example of an electronic device to which a display device according to a first embodiment, a second embodiment, and modifications thereof is applied.
- 1 is a diagram showing the external appearance of a television set, which is an example of an electronic device to which a display device according to a first embodiment, a second embodiment, and modifications thereof is applied.
- 1A and 1B are diagrams showing the appearance of a smartphone, which is an example of an electronic device to which a display device according to a first embodiment, a second embodiment, and modifications thereof is applied.
- 1 is a diagram showing an example of a configuration of a vehicle to which a display device according to a first embodiment, a second embodiment, and modifications thereof is applied; 1 is a diagram showing the external appearance of a liquid crystal projector, which is an example of an electronic device to which a display device according to a first embodiment, a second embodiment, and modifications thereof is applied.
- FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of a display device according to the first embodiment.
- This display device 1 is a device for displaying images, and includes a data input interface 11, a timing controller 12, a display controller 13, a display unit 14, an oscillator 15, a serial interface 16, a register 17, and an electronic fuse 18.
- the display device 1 is connected to an external device 2 via a MIPI DSI (Display Serial Interface) interface 20'.
- MIPI DSI Display Serial Interface
- the display unit 14 has a plurality of pixels arranged in a two-dimensional array.
- a set of pixels arranged horizontally will be referred to as a "row”
- a set of pixels arranged perpendicular to the rows will be referred to as a "column.”
- the data input interface 11 accepts input of image data and the like that is serially transferred from a device 2 external to the display device 1 at the timing of an external clock.
- This image data is data to be displayed on the display unit 14, and for example, video data containing multiple image data in chronological order or still image data is input.
- the display device 1 accepts input from an external device in a fixed input data format that includes image data and a synchronization signal, and the data input interface 11 converts the serial display data into parallel data.
- the data input interface 11 also generates a vertical synchronization signal and a horizontal synchronization signal, and supplies them to the timing controller 12 along with the parallel data.
- the vertical synchronization signal is a signal that indicates the timing for displaying image data
- the horizontal synchronization signal is a signal that indicates the timing for displaying a row.
- the MIPI DSI interface 20, clock control unit 21, synchronization signal generation unit 22, serial-parallel conversion unit 23, command interface 24, and line memory 25 that constitute the data input interface 11 will be described later.
- the timing controller 12 controls the timing at which the display controller 13 operates. This timing controller 12 generates pixel data from parallel data and supplies it to the display controller 13 together with a start signal. Below, the horizontal start signal is called a horizontal start pulse HST, and the vertical start signal is called a vertical start pulse VST.
- the clock generation unit 31, timing generation unit 32, image processing unit 33, and brightness control unit 34 that constitute the timing controller 12 will be described later.
- the display controller 13 controls each driver circuit of the display unit 14.
- the display controller 13 supplies pixel data to the horizontal driver 53 in synchronization with the horizontal start pulse HST.
- This pixel data includes gradation information indicating the gradation of each color, such as R (red), G (green), and B (blue).
- the display controller 13 also controls the vertical driver 52 in synchronization with the vertical start pulse VST.
- the vertical driver 52 drives the rows of pixels in sequence under the control of the display controller 13.
- the vertical logic circuit 41 and horizontal logic circuit 42 that constitute the display controller 13 will be described later.
- the display unit 14 drives the vertical driver 52 and horizontal driver 53 under the control of the display controller 13 to display pixel data.
- the pixel array 51, vertical driver 52, horizontal driver 53, and gamma correction circuit 54 that constitute the display unit 14 will be described later.
- the oscillator 15 generates a clock inside the display device 1.
- the display device 1 processes image data in synchronization with this internally generated clock.
- the oscillator 15 can be a ring oscillator.
- the serial interface 16 performs serial communication with the register 17 and various functional blocks. For example, the serial interface 16 performs three-wire serial communication with the register 17.
- the electronic fuse 18 is an electronic fuse that can store display-specific characteristic value information of the display device 1 and is equipped with OTP (One Time Programmable).
- FIG. 2 shows an example of the configuration of a data input interface in the first embodiment.
- the data input interface 11 includes a MIPI DSI (Display Serial Interface) interface 20, a clock control unit 21, a synchronization signal generation unit 22, a serial-parallel conversion unit 23, a command interface 24, and a line memory 25.
- MIPI DSI Display Serial Interface
- the MIPI DSI interface 20 receives image data and a synchronization signal serially transferred by MIPI DSI communication from an external device 2 connected by another MIPI DSI interface 20' in a fixed input data format.
- communication is performed by MIPI DSI communication, but input of image data, etc. may be accepted by other communication methods.
- the display device 1 in this embodiment can accept input of image data, etc. in a fixed input data format regardless of the display start position.
- the clock control unit 21 controls the timing controller 12 to cause the clock generation unit 31, which will be described later, to generate a clock signal over the period in which the image data is displayed.
- the synchronization signal generation unit 22 generates a horizontal synchronization signal and a vertical synchronization signal based on the image data.
- serial-parallel conversion unit 23 converts the serial image data into parallel data.
- the command interface 24 accepts data input from the register 17, for example, by serial communication.
- the line memory 25 is provided on the output side of the data input interface 11, and accepts input of one line of image data and temporarily stores it.
- the line memory 25 is an example of a memory. When the stored image data is output from the line memory 25, black data is inserted into the image data, realizing flexible display positions in the horizontal direction. Details of the line memory 25 will be described later.
- FIG. 3 is a diagram showing an example of the configuration of a timing controller in the first embodiment.
- the timing controller 12 includes a clock generation unit 31, a timing generation unit 32, an image processing unit 33, and a brightness control unit 34.
- the clock generation unit 31 generates horizontal clock signals and vertical clock signals of a predetermined frequency under the control of the clock control unit 21. The frequencies of these clock signals are generated to be higher than the horizontal synchronization signal. The clock generation unit 31 supplies these clock signals to the display controller 13.
- the timing generation unit 32 generates a vertical start pulse VST and a horizontal start pulse HST based on the vertical synchronization signal and horizontal synchronization signal supplied from the synchronization signal generation unit 22, and supplies them to the display controller 13.
- the image processing unit 33 performs various image processing on the parallel data supplied from the serial-parallel conversion unit 23 via the line memory 25. For example, the image processing unit 33 performs processing such as converting the resolution and interpolating color information (W, etc.) for each pixel. The image processing unit 33 generates pixel data for each pixel through image processing, and outputs it as output data.
- the insertion of black data which will be described later, will be described using an example in which the insertion is performed by the image processing unit 33 when the line memory 25 is output.
- the insertion of black data may be realized by providing a functional block of a black data insertion unit in the data input interface 11.
- the brightness control unit 34 controls the calculation and brightness modulation speed to adjust the brightness steplessly, and controls the gamma correction circuit 54.
- FIG. 4 is a diagram showing an example of the configuration of a display controller in the first embodiment.
- the display controller 13 includes a vertical logic circuit 41 and a horizontal logic circuit 42.
- the vertical logic circuit 41 controls the vertical driver 52 in synchronization with the vertical start pulse VST.
- the horizontal logic circuit 42 controls the horizontal driver 53 in synchronization with the horizontal start pulse HST.
- FIG. 5 shows an example of the display unit configuration in the first embodiment.
- the display unit 14 includes a pixel array 51, a vertical driver 52, a horizontal driver 53, and a gamma correction circuit 54.
- the pixel array 51 includes a number of pixels arranged in a two-dimensional array.
- the display unit 14 is capable of color display, and each pixel, which is the unit that forms a color image, is made up of a number of sub-pixels. For example, one pixel is made up of three sub-pixels: a sub-pixel that emits red light, a sub-pixel that emits green light, and a sub-pixel that emits blue light.
- the light emission of each pixel is appropriately controlled, and thereby a desired image is displayed in the pixel array 51.
- the detailed circuit configuration of the pixels will be described later.
- the combination of sub-pixels constituting one pixel is not limited to three colors.
- one pixel may be constituted by adding at least one sub-pixel that emits complementary color light in order to expand the color reproduction range.
- the display device 1 may also be configured so that there are no sub-pixels and one pixel array 51 corresponds to one pixel.
- the display device 1 does not have to be capable of color display, and may be capable of monochrome display.
- Each pixel is connected to a signal line WSL and a signal line SGL.
- Each signal line SGL is connected to a horizontal driver 53, and each signal line WSL is connected to a vertical driver 52.
- a pixel signal is supplied to the pixel via the signal line SGL, and a selection pulse SEL is supplied via the signal line WSL. This selection pulse SEL is a signal for driving a specific row.
- the gamma correction circuit 54 adjusts the gradation voltages and performs gamma correction according to the characteristics of the display device 1.
- the gamma correction circuit 54 is controlled by the brightness control unit 34, reads out the setting values for adjusting the luminance level stored in the register 17, and generates gradation voltages that indicate the gradation. For example, when controlling the gradation into 256 steps, 256 different gradation voltages are generated.
- the gamma correction circuit 54 supplies these gradation voltages to the horizontal driver 53.
- the horizontal driver 53 selects a gradation voltage corresponding to the gradation information in the pixel data for each pixel in the selected row and supplies it as a pixel signal.
- the vertical driver 52 drives the rows of the pixel array 51 in sequence under the control of the display controller 13.
- the horizontal driver 53 can be of various configurations, such as a voltage follower type or a RAMPDAC type.
- FIG. 6 is a diagram showing an example of a pixel configuration in the first embodiment.
- FIG. 6 is a circuit diagram showing an example of the circuit configuration of a pixel PIX in an organic EL display device 1 as a pixel PIX in this embodiment.
- a light-emitting element EL is used as the light-emitting portion of the pixel PIX.
- the light-emitting element EL is an example of a current-driven electro-optical element whose emission luminance changes according to the value of the current flowing through the device.
- a pixel PIX is composed of a light-emitting element EL and a drive circuit that drives the light-emitting element EL by passing a current through the light-emitting element EL.
- the cathode electrode of the light-emitting element EL is connected to a node of a cathode potential Vcath that is commonly wired to all pixels PIX.
- the drive circuit that drives the light-emitting element EL is composed of transistors T1 to T4 and capacitors C1 to C2.
- the transistors T1 to T4 are configured to be P-channel transistors.
- Transistors T1 to T4 are also called drive transistors, sampling transistors, light emission control transistors, and reset transistors, respectively.
- Capacitors C1 to C2 are also called storage capacitances and auxiliary capacitances, respectively.
- the gate of transistor T2 is connected to signal line WSL, the source is connected to signal line SGL, and the drain is connected to the gate of transistor T1 and capacitor C1.
- One end of capacitor C1 is connected to the drain of transistor T2 and the gate of transistor T1, and the other end is connected to capacitor C2, the drain of transistor T3, and the source of transistor T1.
- the gate of transistor T3 is connected to signal line DSL, the source is connected to power supply line VCCP, and the drain is connected to the drain of transistor T1.
- the gate of transistor T1 is connected to the drain of transistor T2 and one end of capacitor C1, the source is connected to the drain of transistor T3, the other end of capacitor C1, and capacitor C2, and the drain is connected to the anode of light-emitting element EL and the source of transistor T4.
- the gate of transistor T4 is connected to signal line AZSL, the source is connected to the source of transistor T1 and the anode of light-emitting element EL, and the drain is connected to power supply line VSS.
- the signal line DSL is a signal line that receives input of a light emission control signal that controls whether the light emitting element EL emits light or not
- the AZSL is a signal line that receives input of a drive signal that controls the light emitting element EL not to emit light during the non-light emitting period of the light emitting element EL.
- Transistors T1 to T4 are switching transistors that function as switch elements, and are therefore not limited to P-channel transistors.
- transistors T1 to T4 may be N-channel transistors or may be a combination of P-channel and N-channel transistors.
- the transistor T1 is connected in series to the light-emitting element EL.
- the transistor T2 samples the gradation voltage supplied from the horizontal driver 53 and writes it to the capacitor C1.
- the transistor T3 controls whether the light-emitting element EL emits light or not.
- the transistor T4 is connected to the low-potential power line VSS and initializes the voltage of the anode of the light-emitting element EL.
- Capacitor C1 holds the gradation voltage written by sampling by transistor T2.
- Transistor T1 drives the light-emitting element EL by passing a drive current to the light-emitting element EL that corresponds to the voltage held by capacitor C1.
- Capacitor C2 prevents the source potential of the drive transistor T1 from fluctuating when a gradation voltage is written, and sets the gate-drain voltage of the drive transistor T1 to the threshold voltage of the drive transistor T1.
- the display device 1 allows the user to adjust the resolution of image data, which is input data, and flexibly adjust its display position.
- FIG. 7 shows an example of specifying the display start position on the display device of the first embodiment.
- X and Y coordinates are used to explain positions on pixel array 51.
- the horizontal direction of display device 1 is the X direction
- the vertical direction is the Y direction.
- the top left corner of pixel array 51 is the origin.
- the display device 1 is implemented as a head-mounted display will be taken up, and an example in which the user specifies the display position of image data will be described.
- the display device 1 is implemented as part of various electronic devices, such as other wearable electronic devices using AR or VR technology, television devices, or smartphones.
- the user specifies the display start coordinates on the head-mounted display.
- the values of H_SHIFT and V_SHIFT are stored, for example, in the register 17, and communicated using the serial interface 16. This value may be stored in a storage area (not shown) other than the register 17.
- the display start coordinates may be specified by the head-mounted display automatically determining the display start position from the amount of change in the gaze position, for example, when a user wearing the head-mounted display shifts their gaze.
- FIG. 7A shows an example in which the user specifies the top left corner of pixel array 51 as the display start position.
- FIG. 7B shows an example in which the user specifies the vicinity of the center of the pixel array as the display start position.
- FIG. 7C shows an example in which the outside of pixel array 51 (in this example, corresponding to (-X, -Y) coordinates) is specified as the display start position.
- display start position specified by the user includes cases in which the user specifies the display start position via an input interface (not shown) and cases in which display device 1 automatically identifies the display start position from the user's line of sight.
- the user may also specify the display resolution.
- the size of the display resolution specified by the user will be explained as H_ACTIVE in the X direction and V_ACTIVE in the Y direction.
- FIG. 8 is an explanatory diagram regarding horizontal system control in the display device of the first embodiment.
- the display device 1 will explain the horizontal control for displaying image data, starting from a display start position specified by the user.
- H_ACTIVE and V_ACTIVE are also used as values representing the valid periods of data in the vertical and horizontal directions, respectively, in the display device 1, for example.
- H_ACTIVE and V_ACTIVE are stored in, for example, register 17.
- the display device 1 receives image data, which is input data, at the timing of the input clock in the MIPI DSI interface 20.
- the display device 1 also converts the serial data to parallel data in the serial-parallel conversion unit 23.
- the image data converted into parallel data is stored in the line memory 25 at the timing of this input clock.
- the line memory 25 stores one row of image data at a time.
- the display device 1 generates a clock using the oscillator 15, and supplies data stored in the line memory 25 to the timing controller 12 at the timing of this internally generated clock.
- the input clock may be a low-speed clock frequency according to the amount of image data.
- the internally generated clock uses a clock frequency higher than the input clock.
- the black data is inserted at the timing of the internally generated clock.
- This internally generated clock may be, for example, the minimum clock frequency required for scanning the output data using the vertical driver 52 and horizontal driver 53.
- the input clock is an example of the first clock, and the internally generated clock is an example of the second clock.
- the first clock may be generated by another oscillation circuit, such as a PLL circuit, in addition to the oscillator 15.
- the display device 1 accepts the input of image data from the external device 2 at a slow input clock according to the amount of image data. Furthermore, the image processing unit 33 inserts black data at a predetermined position when the line memory 25 outputs, and outputs the image data at an internally generated clock faster than the input clock. In the example of FIG. 8A, the image processing unit 33 inserts black data up to the H_SHIFT position as output data for one row. Furthermore, after inserting the black data, the image processing unit 33 inserts image data as effective data. Furthermore, after inserting the effective data (position of H_SHIFT+H_ACTIVE), the image processing unit 33 again inserts black data up to the H_MAX position. The image processing unit 33 repeats this operation for the number of rows equal to V_ACTIVE in the horizontal direction. In this way, the position at which the black data is inserted is determined based on the display start position specified by the user.
- FIG. 8B describes a case where the image data is in a position that is cut off from the pixel array 51.
- the position of H_SHFT is further in the +X direction than FIG. 8A, so an example is shown in which the image data does not fit in the horizontal direction.
- the image processing unit 33 inserts black data up to the position of H_SHFT when outputting from the line memory 25, as in the case of FIG. 8A. Furthermore, after inserting the black data, the image processing unit 33 inserts image data as valid data. In this case, the image processing unit 33 inserts image data from the position of H_SHIFT to the position of H_MAX. The image processing unit 33 repeats this operation in the horizontal direction for the number of rows equal to V_ACTIVE. This insertion of black data is performed based on a data enable signal generated from H_SHFT and H_ACTIVE.
- FIG. 9 is an explanatory diagram regarding vertical system control in the display device of the first embodiment.
- FIG. 9 shows a part of the vertical driver 52 of the display device 1. This figure explains the vertical system control of the display device 1 for displaying image data starting from a display start position specified by the user.
- the vertical driver 52 in this embodiment is of a shift register type including a shift register 43 in which multiple flip-flops 45 are cascaded, and includes one or multiple selectors 44 on the input side of the first flip-flop 45, which supplies a vertical start pulse to the multiple flip-flops.
- the vertical driver 52 is configured such that four flip-flops 45 share one selector 44.
- the number of flip-flops 45 included is the same as the number of pixels in the vertical direction; for example, if the pixel array 51 includes 100 pixels in the vertical direction, the same number of flip-flops 45 are also included.
- the vertical start pulse VST is transferred sequentially to each flip-flop 45 by a shift operation.
- the display device 1 starts outputting output data from the row in which the timing of the output data and the vertical start pulse VST match in the vertical driver 52.
- the horizontal driver 53 selects a gradation voltage corresponding to the gradation information for each pixel PIX in the selected row and supplies it to the pixel array 51 as a pixel signal, so that the display device 1 displays the output data on the pixel array 51. In this way, the vertical driver 52 determines the display position in the vertical direction.
- the vertical driver 52 can shift the display position of the output data to the row (V_SHIFT position) where the vertical start pulse VST is advanced relative to the image data under the control of the vertical logic circuit 41, allowing for flexible adjustment of the display position in the vertical direction.
- the vertical driver 52 is configured to take the blanking period into consideration, so that four flip-flops 45 share one selector 44, rather than connecting selectors 44 to all flip-flops 45.
- a configuration in which one or more flip-flops 45 are cascaded, a selector 44 is connected to the first flip-flop 45, one or more flip-flops 45 share the selector 44, and a selection switch 46 is connected to each of the one or more flip-flops 45 is referred to as a group of shift registers.
- the vertical driver 52 includes an n-th group of shift registers (n is a natural number), and the display position is adjusted for each shift register of the group. In FIG. 9, from the top, the entire first group of shift registers and part of the second group of shift registers are shown.
- the vertical driver 52 receives an input of a V_SHIFT[i:j] signal (i and j are natural numbers) from the vertical logic circuit 41.
- the V_SHIFT[i:j] signal is a signal that determines the vertical display position. For example, in the case of a V_SHIFT[i:j] signal consisting of 11 binary bits, the upper 9 bits determine the input position of the vertical start pulse VST to the selector 44, and the lower 2 bits determine the position at which the selection switch 46 in the group starts to be turned on and off.
- the vertical start pulse VST input to the selectors 44 of a certain group is transferred sequentially to the subsequent flip-flops 45 by a shift operation.
- the selector 44 to which the vertical start pulse is input is determined based on the display start position specified by the user, and the shift register 43 within that group that starts supplying the selection pulse to the pixel array 51 is also determined.
- the vertical driver 52 receives an input of the V_SHIFT[i:j] signal, which is an 11-bit binary number, from the vertical logic circuit 41, and determines the group of shift registers 43 to which the vertical start pulse VST is input using V_SHIFT[10:2] (corresponding to the upper 9 bits). The vertical driver 52 also determines the position within the group at which to start turning on and off the selection switches 46 using V_SHIFT[1:0] (corresponding to the lower 2 bits).
- V_SHIFT[i:j] For example, if the V_SHIFT[i:j] signal is expressed as "000_0000_0010", then V_SHIFT[10:2] corresponds to "000_0000_00”, and V_SHIFT[2:0] corresponds to "10".
- "000_0000_00” represents the shift register 43 in the topmost group of the vertical driver 52, and "10" represents the third switch from the top in that group.
- the vertical driver 52 performs an idle transfer for the first row (out[0]) and second row (out[1]) from the top in the row direction, and determines that output of output data will start from the third row (out[3]). In this way, the vertical display position is determined based on the display start position specified by the user.
- the number of flip-flops 45 included in one group is not limited to four.
- one group of shift registers 43 may include two or eight flip-flops 45, and any number of flip-flops 45 can be included in one group.
- the display device 1 may be provided with a frame memory that stores one screen's worth of image data.
- the display device 1 can accept image data input from the external device 2 at once and perform subsequent processing.
- the image processing unit 33 can insert black data into the image data, making partial scanning in the vertical direction unnecessary.
- the display device 1 provided with a frame memory has a larger circuit scale, it can improve the flexibility of the input data format and reduce power consumption when accepting image data input from the external device 2.
- the display device 1 may be provided with a partial frame memory that stores several lines of image data.
- FIG. 10 shows an example of a timing chart for the effective area and black area of a pixel in the first embodiment.
- FIG. 10A is an example of a timing chart for a pixel PIX that displays an effective area. Specifically, FIG. 10A is a timing chart that shows changes in the potential of the signal line WSL, the potential of the signal line DSL, and the potential of the signal line AZSL.
- the effective area is an area that outputs effective data.
- transistors T1 to T4 are P-channel type, when signal lines WSL, DSL, and AZSL are at low potential, these transistors are on, i.e., conductive, and when signal lines WSL, DSL, and AZSL are at high potential, these transistors are off, i.e., non-conductive.
- pixel PIX Before the light emission period, pixel PIX turns on signal line AZSL to turn on transistor T4 and initialize the anode voltage of light-emitting element EL. After initializing the anode voltage of light-emitting element EL, pixel PIX turns off transistor T4. During the light emission period, pixel PIX sets the voltage across capacitor C2 based on the pixel signal supplied from signal line SGL by transistor T2 being on (signal line WSL being on). Transistor T3 is turned on when signal line DSL is turned on. During the period when transistor T3 is on, transistor T1 passes a current corresponding to the voltage across capacitor C2 through light-emitting element EL. Light-emitting element EL emits light based on the current supplied from transistor T1.
- pixel PIX turns off signal line DSL and turns on signal line AZSL to cut off the current to the light-emitting element EL and initializes the anode voltage of the light-emitting element EL.
- FIG. 10B is an example of a timing chart for a pixel PIX that displays a black area. Like FIG. 10A, FIG. 10B is a timing chart that shows changes in the potential of the signal line WSL, the potential of the signal line DSL, and the potential of the signal line AZSL.
- the display device 1 does not require scanning processing by the vertical logic circuit 41, and the signal format input to the pixel PIX is not limited to a specific format, which increases the degree of freedom and enables further slowing down.
- FIG. 11 shows modified example 1 of a pixel in the first embodiment.
- the display device 1 can employ the pixel PIX of FIG. 11.
- the pixel PIX has a capacitor C01, transistors MN02 to MN03, and a light-emitting element EL.
- the transistors MN02 to MN03 are N-type MOSFETs.
- the gate of the transistor MN02 is connected to the signal line WSL, the drain is connected to the signal line SGL, and the source is connected to the gate of the transistor MN03 and the capacitor C01.
- One end of the capacitor C01 is connected to the source of the transistor MN02 and the gate of the transistor MN03, and the other end is connected to the source of the transistor MN03 and the anode of the light-emitting element EL.
- the gate of the transistor MN03 is connected to the source of the transistor MN02 and one end of the capacitor C01, the drain is connected to the power supply line VCCP, and the source is connected to the other end of the capacitor C01 and the anode of the light-emitting element EL.
- the light-emitting element EL is, for example, an organic EL element, and its anode is connected to the source of the transistor MN03 and the other end of the capacitor C01, and its cathode is connected to the power supply line Vcath.
- the voltage of the power supply line VCCP is appropriately switched between a first voltage and a second voltage lower than the first voltage.
- pixel PIX when transistor MN02 is turned on, the voltage across capacitor C01 is set based on the pixel signal supplied from signal line SGL.
- transistor MN03 passes a current corresponding to the voltage across capacitor C01 through light-emitting element EL.
- the light-emitting element EL emits light based on the current supplied from transistor MN03.
- pixel PIX emits light with a brightness corresponding to the pixel signal. Note that during the period when the voltage of power line VCCP is the second voltage, the light-emitting element EL is turned off.
- FIG. 12 shows pixel modification example 2 in the first embodiment.
- the display device 1 can employ the pixel PIX of FIG. 12.
- the pixel PIX has capacitors C11 and C12, transistors MP12 to MP15, and a light-emitting element EL.
- Transistors MP12 to MP15 are P-type MOSFETs.
- the gate of transistor MP12 is connected to the signal line WSL, the source is connected to the signal line SGL, and the drain is connected to the gate of transistor MP14 and capacitor C12.
- One end of capacitor C11 is connected to the power supply line VCCP, and the other end is connected to capacitor C12, the drain of transistor MP13, and the source of transistor MP14.
- capacitor C12 is connected to the other end of capacitor C11, the drain of transistor MP13, and the source of transistor MP14, and the other end is connected to the drain of transistor MP12 and the gate of transistor MP14.
- the gate of transistor MP13 is connected to the signal line DSL, the source is connected to the power supply line VCCP, and the drain is connected to the source of transistor MP14, the other end of capacitor C11, and one end of capacitor C12.
- the gate of transistor MP14 is connected to the drain of transistor MP12 and the other end of capacitor C12, the source is connected to the drain of transistor MP13, the other end of capacitor C11, and one end of capacitor C12, and the drain is connected to the anode of the light-emitting element EL and the source of transistor MP15.
- the gate of transistor MP15 is connected to the signal line AZSL, the source is connected to the drain of transistor MP14 and the anode of the light-emitting element EL, and the drain is connected to the power supply line VSS.
- Transistor MP13 when transistor MP12 is turned on, the voltage across capacitor C12 is set based on the pixel signal supplied from signal line SGL.
- Transistor MP13 turns on and off based on the signal on signal line DSL.
- transistor MP14 passes a current to light-emitting element EL according to the voltage across capacitor C12.
- the light-emitting element EL emits light based on the current supplied from transistor MP14.
- Transistor MP15 turns on and off based on the signal on signal line AZSL. During the period when transistor MP15 is on, the voltage of the anode of light-emitting element EL is initialized by being set to the voltage of power supply line VSS.
- FIG. 13 shows pixel modification example 3 in the first embodiment.
- the display device 1 can employ the pixel PIX of FIG. 13 in addition to the pixel PIX described in FIG. 6.
- This pixel PIX has a capacitor C21, transistors MN22 to MN25, and a light-emitting element EL.
- Transistors MN22 to MN25 are N-type MOSFETs. The gate of transistor MN22 is connected to a signal line WSL, the drain is connected to a signal line SGL, and the source is connected to the gate of transistor MN24 and capacitor C21.
- capacitor C21 is connected to the source of transistor MN22 and the gate of transistor MN24, and the other end is connected to the source of transistor MN24, the drain of transistor MN25, and the anode of the light-emitting element EL.
- the gate of transistor MN23 is connected to signal line DSL, the drain is connected to power supply line VCCP, and the source is connected to the drain of transistor MN24.
- the gate of transistor MN24 is connected to the source of transistor MN22 and one end of capacitor C21, the drain is connected to the source of transistor MN23, the source is connected to the other end of capacitor C21, the drain of transistor MN25, and the anode of the light-emitting element EL.
- the gate of transistor MN25 is connected to signal line AZSL, the drain is connected to the source of transistor MN24, the other end of capacitor C21, and the anode of the light-emitting element EL, and the source is connected to the power supply line VSS.
- Transistor MN23 when transistor MN22 is turned on, the voltage across capacitor C21 is set based on the pixel signal supplied from signal line SGL.
- Transistor MN23 turns on and off based on the signal on signal line DSL.
- transistor MN24 passes a current corresponding to the voltage across capacitor C21 through light-emitting element EL.
- Light-emitting element EL emits light based on the current supplied from transistor MN24. In this way, pixel PIX emits light with a brightness corresponding to the pixel signal.
- Transistor MN25 turns on and off based on the signal on signal line AZSL. During the period when transistor MN25 is on, the voltage of the anode of light-emitting element EL is initialized by being set to the voltage of power supply line VSS.
- FIG. 14 shows pixel modification example 4 in the first embodiment.
- the display device 1 can employ the pixel PIX of FIG. 14, in addition to the pixel PIX described in FIG. 6.
- This pixel PIX has a capacitor C31, transistors MP32 to MP36, and a light-emitting element EL.
- the transistors MP32 to MP36 are P-type MOSFETs.
- the gate of transistor MP32 is connected to a signal line WSL, the source is connected to a signal line SGL, and the drain is connected to the gate of transistor MP33, the drain of transistor MP34, and capacitor C31.
- One end of capacitor C31 is connected to a power supply line VCCP, and the other end is connected to the drain of transistor MP32, the gate of transistor MP33, and the drain of transistor MP34.
- the gate of transistor MP34 is connected to a signal line AZSL1, the source is connected to the drain of transistor MP33 and the source of transistor MP35, and the drain is connected to the drain of transistor MP32, the gate of transistor MP33, and the other end of capacitor C31.
- the gate of transistor MP35 is connected to signal line DSL, the source is connected to the drain of transistor MP33 and the source of transistor MP34, and the drain is connected to the source of transistor MP36 and the anode of the light-emitting element EL.
- the gate of transistor MP36 is connected to signal line AZSL2, the source is connected to the drain of transistor MP35 and the anode of the light-emitting element EL, and the drain is connected to the power supply line VSS.
- Transistor MP35 when transistor MP32 is turned on, the voltage across capacitor C31 is set based on the pixel signal supplied from signal line SGL. Transistor MP35 is turned on and off based on the signal on signal line DSL. During the period when transistor MP35 is on, transistor MP33 passes a current corresponding to the voltage across capacitor C31 through light-emitting element EL. Light-emitting element EL emits light based on the current supplied from transistor MP33. In this way, pixel PIX emits light with a luminance corresponding to the pixel signal. Transistor MP34 is turned on and off based on the signal on signal line AZSL1.
- transistor MP34 the drain and gate of transistor MP33 are connected to each other.
- Transistor MP36 is turned on and off based on the signal on signal line AZSL2.
- the voltage of the anode of light-emitting element EL is initialized by being set to the voltage of power supply line VSS.
- FIG. 15 shows pixel modification example 5 in the first embodiment.
- the display device 1 can employ the pixel PIX in FIG. 15 in addition to the pixel PIX described in FIG. 6.
- One end of the capacitor C48 is connected to the signal line SGL1, and the other end is connected to the power supply line VSS.
- One end of the capacitor C49 is connected to the signal line SGL1, and the other end is connected to the signal line SGL2.
- the transistor MP49 is a P-type MOSFET, with the gate connected to the signal line WSL2, the source connected to the signal line SGL1, and the drain connected to the signal line SGL2.
- Pixel PIX has a capacitor C41, transistors MP42 to MP46, and a light-emitting element EL.
- Transistors MP42 to MP46 are P-type MOSFETs.
- the gate of transistor MP42 is connected to signal line WSL1, its source is connected to signal line SGL2, and its drain is connected to the gate of transistor MP43 and capacitor C41.
- One end of capacitor MP41 is connected to the power supply line VCCP, and the other end is connected to the drain of transistor MP42 and the gate of transistor MP43.
- the gate of transistor MP43 is connected to the drain of transistor MP42 and the other end of capacitor C41, its source is connected to the power supply line VCCP, and its drain is connected to the sources of transistors MP44 and MP45.
- the gate of transistor MP44 is connected to signal line AZSL1, its source is connected to the drain of transistor MP43 and the source of transistor MP45, and its drain is connected to signal line SGL2.
- the gate of transistor MP45 is connected to signal line DSL, the source is connected to the drain of transistor MP43 and the source of transistor MP44, and the drain is connected to the source of transistor MP46 and the anode of the light-emitting element EL.
- the gate of transistor MP46 is connected to signal line AZSL2, the source is connected to the drain of transistor MP45 and the anode of the light-emitting element EL, and the drain is connected to the power supply line VSS.
- Transistor MP45 when transistor MP42 is turned on, the voltage across capacitor C41 is set based on the pixel signal supplied from signal line SGL1 via capacitor C49.
- Transistor MP45 is turned on and off based on the signal on signal line DSL.
- transistor MP43 passes a current corresponding to the voltage across capacitor C41 through light-emitting element EL.
- Light-emitting element EL emits light based on the current supplied from transistor MP43. In this way, pixel PIX emits light with a luminance corresponding to the pixel signal.
- Transistor MP44 is turned on and off based on the signal on signal line AZSL1.
- transistor MP44 the drain of transistor MP43 and signal line SGL2 are connected to each other.
- Transistor MP46 is turned on and off based on the signal on signal line AZSL2.
- the voltage of the anode of light-emitting element EL is initialized by being set to the voltage of power supply line VSS.
- FIG. 16 shows pixel modification example 6 in the first embodiment.
- the display device 1 can employ the pixel PIX in FIG. 16 in addition to the pixel PIX described in FIG. 6.
- the pixels PIX are arranged in a matrix in the display area 100, and the display area 100 is provided between the first control unit 40 and the second control unit 70.
- the first control unit 40 has transmission gates TG45 and TG46, transistors MP56 and MP57, and a capacitor C61.
- the transistors MP56 and MP57 are P-type MOSFETs.
- a pixel signal is supplied to the input terminal of the transmission gate TG45, and the output terminal of the transmission gate TG45 is connected to one end of the signal line 14a.
- the input terminal of the transmission gate TG46 is connected to the signal line 14b, and the output terminal of the transmission gate TG46 is connected to the power supply line Vorst.
- One end of the capacitor C61 is connected to the signal line 14a, and the other end is connected to the power supply line VSS1.
- the gate of the transistor MP56 is connected to the signal line INIL, the source is connected to the power supply line Vini, and the drain is connected to the signal line 14b.
- the gate of the transistor MP57 is connected to the signal line ELL, the source is connected to the power supply line Vel, and the drain is connected to the signal line 14b.
- the second control unit 70 has a transmission gate TG72, a transistor MP73, and a capacitor C82.
- the transistor MP73 is a P-type MOSFET.
- the input end of the transmission gate TG72 is connected to the other end of the signal line 14a, and the output end is connected to the drain of the transistor MP73 and one end of the capacitor C82.
- the gate of the transistor MP73 is connected to the signal line REFL, the source is connected to the power supply line Vref, and the drain is connected to the output end of the transmission gate TG72 and one end of the capacitor C82.
- One end of the capacitor C82 is connected to the output end of the transmission gate TG72 and the drain of the transistor MP73, and the other end is connected to one end of the signal line 14b.
- Pixel PIX has a capacitor C132, transistors MP121 to MP125, and a light-emitting element EL.
- Transistors MP121 to MP125 are P-type MOSFETs.
- the gate of transistor MP122 is connected to signal line WSL, its source is connected to signal line 14b, and its drain is connected to the gate of transistor MP121 and capacitor C132.
- One end of capacitor C132 is connected to power line Vel, and the other end is connected to the drain of transistor MP122 and the gate of transistor MP121.
- the gate of transistor MP121 is connected to the drain of transistor MP122 and the other end of capacitor C132, its source is connected to power line Vel, and its drain is connected to the sources of transistors MP123 and MP124.
- the gate of transistor MP123 is connected to signal line AZSL, its source is connected to the drain of transistor MP121 and the source of transistor MP124, and its drain is connected to signal line 14b.
- the gate of transistor MP124 is connected to signal line DSL, the source is connected to the drain of transistor MP121 and the source of transistor MP123, and the drain is connected to the drain of transistor MP125 and the anode of light-emitting element 130.
- the gate of transistor MP125 is connected to signal line AZSL, the source is connected to power supply line Vorst, and the drain is connected to the drain of transistor MP124 and the anode of light-emitting element 130.
- Transistor MP124 turns on and off based on the signal on signal line DSL.
- transistor MP121 passes a current corresponding to the voltage across capacitor C132 through light-emitting element EL.
- Light-emitting element EL emits light based on the current supplied from transistor MP121. In this way, pixel PIX emits light with a luminance corresponding to the pixel signal.
- Transistors MP123 and MP125 turn on and off based on the signal on signal line AZSL.
- transistor MP123 the drain of transistor MP121 and the source of transistor MP124 are connected to signal line 14b.
- the voltage of the anode of the light-emitting element EL is initialized by being set to the voltage of the power supply line Vorst.
- transistor MP56 is turned on and off based on the signal of signal line INIL
- transistor MP57 is turned on and off based on the signal of signal line ELL
- transistor MP73 is turned on and off based on the signal of signal line REFL.
- signal line 14b When transistor MP56 is in the ON state, signal line 14b is set to the voltage of power supply line Vini, and when transistor MP57 is in the ON state, signal line 14b is set to the voltage of power supply line Vel.
- transistor MP73 When transistor MP73 is in the ON state, one end of capacitor C82 is initialized by being set to the voltage of power supply line Vref.
- FIG. 17 shows the seventh modification of the pixel in the first embodiment.
- the display device 1 can employ the pixel PIX in FIG. 17 in addition to the pixel PIX described in FIG. 6.
- This pixel PIX has a capacitor C51, transistors MP52 to MP60, and a light-emitting element EL.
- Transistors MP52 to MP60 are P-type MOSFETs.
- the gate of transistor MP52 is connected to signal line WSL, its source is connected to signal line SGL, and its drain is connected to the drain of transistor MP53 and the source of transistor MP54.
- the gate of transistor MP53 is connected to signal line DSL, its source is connected to power supply line VCCP, and its drain is connected to the drain of transistor MP52 and the source of transistor MP54.
- the gate of transistor MP54 is connected to the source of transistor MP55, the drain of transistor MP57, and capacitor C51, its source is connected to the drains of transistors MP52 and MP53, and its drain is connected to the sources of transistors MP58 and MP59.
- One end of the capacitor C51 is connected to the power supply line VCCP, and the other end is connected to the gate of the transistor MP54, the source of the transistor MP55, and the drain of the transistor MP57.
- the capacitor C51 may include two capacitors connected in parallel to each other.
- the gate of the transistor MP55 is connected to the signal line AZSL1, the source is connected to the gate of the transistor MP54, the drain of the transistor MP57, and the other end of the capacitor C51, and the drain is connected to the source of the transistor MP56.
- the gate of the transistor MP56 is connected to the signal line AZSL1, the source is connected to the drain of the transistor MP55, and the drain is connected to the power supply line VSS.
- the gate of the transistor MP57 is connected to the signal line WSL, the drain is connected to the gate of the transistor MP54, the source of the transistor MP55, and the other end of the capacitor C51, and the source is connected to the drain of the transistor MP58.
- the gate of transistor MP58 is connected to signal line WSL, the drain is connected to the source of transistor MP57, and the source is connected to the drain of transistor MP54 and the source of transistor MP59.
- the gate of transistor 59 is connected to signal line DSL, the source is connected to the drain of transistor MP54 and the source of transistor MP58, and the drain is connected to the source of transistor MP60 and the anode of the light-emitting element EL.
- the gate of transistor MP60 is connected to signal line AZSL2, the source is connected to the drain of transistor MP59 and the anode of the light-emitting element EL, and the drain is connected to the power supply line VSS.
- transistors MP52, MP54, MP58, and MP57 are turned on, and the voltage across capacitor C51 is set based on the pixel signal supplied from signal line SGL.
- Transistors MP53 and MP59 are turned on and off based on the signal on signal line DSL.
- transistor MP54 passes a current corresponding to the voltage across capacitor C51 through light-emitting element EL.
- Light-emitting element EL emits light based on the current supplied from transistor MP54. In this way, pixel PIX emits light with a luminance corresponding to the pixel signal.
- Transistors MP55 and MP56 are turned on and off based on the signal on signal line AZSL1.
- the voltage of the gate of transistor MP54 is initialized by being set to the voltage of power supply line VSS.
- Transistor MP60 is turned on and off based on the signal on signal line AZSL2. While the transistor MP60 is in the on state, the anode voltage of the light-emitting element EL is initialized by being set to the voltage of the power supply line VSS.
- FIG. 18 shows pixel modification example 8 in the first embodiment.
- the display device 1 can employ the pixel PIX in FIG. 18 in addition to the pixel PIX described in FIG. 6.
- the signal on the signal line WSNL and the signal on the signal line WSPL are mutually inverted signals.
- Pixel PIX has capacitors C61 and C62, transistors MN63, MP64, MN65 to MN67, and a light-emitting element EL.
- Transistors MN63, MN65 to MN67 are N-type MOSFETs
- transistor MP64 is a P-type MOSFET.
- the gate of transistor MN63 is connected to signal line WSNL
- the drain is connected to signal line SGL and the source of transistor MP64
- the source is connected to the drain of transistor MP64, capacitors C61 and C62, and the gate of transistor MN65.
- the gate of transistor MP64 is connected to signal line WSPL, the source is connected to signal line SGL and the drain of transistor MN63, and the drain is connected to the source of transistor MN63, capacitors C61 and C62, and the gate of transistor MN65.
- the capacitor C61 is configured, for example, using a MOM (Metal Oxide Metal) capacitor, one end of which is connected to the source of the transistor MN63, the drain of the transistor MP64, the capacitor C62, and the gate of the transistor MN65, and the other end of which is connected to the power supply line VSS2.
- the capacitor C61 may be configured, for example, using a MOS capacitor or a MIM (Metal Insulator Metal) capacitor.
- the capacitor C62 is configured, for example, using a MOS capacitor, one end of which is connected to the source of the transistor MN63, the drain of the transistor MP64, one end of the capacitor C61, and the gate of the transistor MN65, and the other end of which is connected to the power supply line VSS2.
- the capacitor C62 may be configured, for example, using a MOM capacitor or a MIM capacitor.
- the other end of the capacitor C62 may be connected to the power supply line VSS3 (not shown).
- the gate of transistor MN65 is connected to the source of transistor MN63, the drain of transistor MP64, and one end of capacitors C61 and C62, the drain is connected to the power supply line VCCP, and the source is connected to the drains of transistors MN66 and MN67.
- the gate of transistor MN66 is connected to signal line AZL, the drain is connected to the source of transistor MN65 and the drain of transistor MN67, and the source is connected to power supply line VSS1.
- the gate of transistor MN67 is connected to signal line DSL, the drain is connected to the source of transistor MN65 and the drain of transistor MN66, and the source is connected to the anode of the light-emitting element EL.
- Transistor MN67 is turned on and off based on the signal on signal line DSL.
- transistor MN65 passes a current corresponding to the voltage across capacitors C61 and C62 through light-emitting element EL.
- Light-emitting element EL emits light based on the current supplied from transistor MP65.
- Transistor MN66 may be turned on and off based on the signal on signal line AZL.
- Transistor MN66 may also function as a resistive element having a resistance value corresponding to the signal on signal line AZL. In this case, transistors MN65 and MN66 form a so-called source follower circuit.
- FIG. 19 shows pixel variation example 9 in the first embodiment.
- the display device 1 can employ the pixel PIX shown in FIG. 19.
- FIG. 19 shows the configuration of the pixel PIX in a liquid crystal display device. Note that FIG. 19 shows areas corresponding to four pixels PIX.
- the pixel PIX includes a liquid crystal element LC, a holding capacitance Cp, and a FET 110.
- a scanning line GL and a signal line DL are connected to each pixel PIX.
- the scanning line GL is connected to, for example, the gate of the FET 110, and is a wiring for supplying a scanning signal to the FET 110 at a predetermined timing from a scanning line driving circuit (not shown).
- the signal line DL is a wiring for supplying a signal based on a video signal input from the outside to each pixel P from the signal line driving circuit. Note that the scanning line driving circuit and the signal line driving circuit are formed in or connected to the peripheral area of the effective pixel area A. This pixel is formed across multiple layers on the driving substrate 10.
- FIG. 20 is an explanatory diagram regarding vertical system control in a modified example of the display device of the first embodiment.
- the vertical driver 52 is configured using an address decode system rather than a shift register system. Since the configuration other than that shown in FIG. 9 is the same as that of the first embodiment, a description thereof will be omitted.
- the vertical driver 52 includes one or more address decoders 47, and receives as input a signal (address signal) indicating the vertical display start position from the vertical logic circuit 41.
- the address decoders 47 are provided in the same number as the number of pixels in the vertical direction. For example, if the pixel array 51 includes 100 pixels in the vertical direction, the same number of address decoders 47 are also included.
- the vertical driver 52 selects the target address decoder 47 from the address signal, and determines the vertical display position of the output data.
- the vertical logic circuit 41 decodes a signal related to the vertical display start position specified by the user, and generates an address signal including the decoded value.
- the vertical logic circuit 41 selects a specific row from the decoded value, and outputs a selection pulse SEL.
- the horizontal driver 53 outputs output data for that row based on the output of the selection pulse SEL.
- the vertical logic circuit 41 can make it easier to control the vertical driver 52 compared to the shift register method.
- the vertical driver 52 receives an input of the value "234" as the decoded value contained in the decoded signal from the vertical logic circuit 41. This value represents the third row from the top in the row direction, and the vertical driver 52 outputs a selection pulse SEL from the address decoder 47 for that row.
- the horizontal driver 53 outputs output data in the horizontal direction based on the selection pulse SEL. Meanwhile, the first and second rows from the top become black areas.
- the display device 1 can flexibly adjust the resolution and display position of the input image data based on the display start position specified by the user.
- the display device 1 accepts input from an external device in a fixed input data format that includes image data and a synchronization signal. Therefore, the input clock can have a slow clock frequency that corresponds to the amount of image data, thereby realizing low power consumption.
- the display device 1 inserts black data using an internally generated clock, so the input clock can have a slow clock frequency that corresponds to the amount of image data, making it possible to achieve low power consumption.
- each group of shift registers 43 in the display device 1 is configured such that multiple flip-flops 45 share a selector 44, which makes it possible to prevent the circuit size from becoming large compared to a configuration in which a selector 44 is provided for each flip-flop 45. Furthermore, by providing the display device 1 with the line memory 25, it is possible to similarly prevent the circuit size from becoming large.
- the display device 1 can display as much image data as can be displayed within the pixel array 51, starting from the display start position specified by the user.
- the display device 1 can eliminate the need for scanning processing by the vertical driver 52 because the processing of the transistors of the pixel PIX in the black area is fixed. Furthermore, the input format of the signal format to the pixel PIX is not limited to a specific signal format, which increases the degree of freedom and allows for even slower operation.
- various light-emitting elements such as organic EL elements or liquid crystal elements can be used as the light-emitting elements included in the pixels, and a display device 1 equipped with various pixels PIX can be realized.
- the display device 1 can employ an address decode method as the vertical logic circuit 41.
- the display device 1 can facilitate control of the vertical driver 52 compared to the shift register method.
- FIG. 21 is a block diagram of a timing controller according to the second embodiment.
- the display device 1 has a first horizontal logic circuit 43 and a second horizontal logic circuit 44 instead of the horizontal logic circuit 42.
- the other configurations are the same as those in the first embodiment and will not be described.
- the display device 1 inserts black data into the pixel data when the first horizontal logic circuit 43 outputs.
- FIG. 22 is an explanatory diagram of the operation of the display device of the second embodiment.
- the image processing unit 33 inserts black data before and after one row of valid data, and the first and second embodiments are compared.
- the image processing unit 33 inserts black data when outputting from the line memory 25. Black data is inserted up to the position of H_SHIFT, followed by valid data for the display resolution (H_ACTIVE). After the valid data is inserted, black data is inserted again, and output data is created. Due to the insertion of black data, the valid data is stored in the second horizontal logic circuit 44 in a memory area that is out of correspondence with the first horizontal logic circuit 43.
- the timing controller 12 supplies pixel data to the first horizontal logic circuit 43 in synchronization with the horizontal start pulse HST.
- This pixel data includes gradation information indicating the gradation for each color, such as R, G, and B.
- the first horizontal logic circuit 43 temporarily stores this pixel data.
- the image processing unit 33 supplies the pixel data into which the gradation information of the black data is inserted to the second horizontal logic circuit 44 when the first horizontal logic circuit 43 outputs the pixel data.
- This insertion of the black data is performed based on a data enable signal.
- the display device 1 does not need to include the line memory 25.
- the insertion of the black data may be realized by a functional block provided in the display controller 13 with a black data insertion unit.
- FIG. 23 is an explanatory diagram of the operation of a modified example of the display device of the second embodiment.
- the image processing unit 33 inserts black data into the image data when it is output from the timing controller 12, rather than inserting black data when it is output from the line memory 25.
- This black data insertion is performed based on a data enable signal.
- the insertion of black data may also be achieved by providing a black data insertion unit within the timing controller 12 and using this functional block.
- the configuration of the first horizontal logic circuit 43 and the second horizontal logic circuit 44 may be the horizontal logic circuit 42 similar to that of the first embodiment.
- the display device 1 can insert black data into the image data at a timing other than the time of output from the line memory 25, improving the design freedom of the display device 1.
- (Application Example 1) 24 shows an example of the appearance of a head mounted display 110.
- the head mounted display 110 has, for example, ear hooks 112 for mounting on the user's head on both sides of a glasses-shaped display unit 111.
- the techniques according to the above-described embodiments and the like can be applied to such a head mounted display 110.
- FIG. 25 shows an example of the appearance of another head mounted display 120.
- the head mounted display 120 is a see-through head mounted display having a main body 121, an arm 122, and a lens barrel 123.
- This head mounted display 120 is attached to glasses 128.
- the main body 121 has a control board and a display unit for controlling the operation of the head mounted display 120.
- This display unit emits image light of a display image.
- the arm 122 connects the main body 121 and the lens barrel 123, and supports the lens barrel 123.
- the lens barrel 123 projects the image light supplied from the main body 121 through the arm 122 toward the user's eyes through the lenses 129 of the glasses 128.
- the technology according to the above-mentioned embodiment and the like can be applied to such a head mounted display 120.
- the head mounted display 120 is a so-called light guide plate type head mounted display, but is not limited to this and may be, for example, a so-called birdbath type head mounted display.
- the birdbath type head mounted display includes, for example, a beam splitter and a partially transparent mirror.
- the beam splitter outputs light encoded with image information toward the mirror, and the mirror reflects the light toward the user's eyes.
- Both the beam splitter and the partially transparent mirror are partially transparent. This allows light from the surrounding environment to reach the user's eyes.
- the digital still camera 130 is a lens-interchangeable single-lens reflex type camera, and has a camera body 131, a photographing lens unit 132, a grip unit 133, a monitor 134, and an electronic viewfinder 135.
- the photographing lens unit 132 is an interchangeable lens unit, and is provided in the vicinity of the center of the front of the camera body 311.
- the grip unit 133 is provided on the left side of the front of the camera body 311, and the photographer holds the grip unit 133.
- the monitor 134 is provided on the left side of the center of the rear of the camera body 131.
- the electronic viewfinder 135 is provided above the monitor 14 on the rear of the camera body 131. A photographer can visually confirm the optical image of the subject guided through the photographing lens unit 132 and determine the composition by looking through the electronic viewfinder 135. The techniques according to the above-described embodiments and the like can be applied to the electronic viewfinder 135.
- (Application Example 4) 27 shows an example of the appearance of a television device 140.
- the television device 140 has an image display screen unit 141 including a front panel 142 and a filter glass 143.
- the techniques according to the above-described embodiments and the like can be applied to this image display screen unit 141.
- the smartphone 150 has a display unit 151 that displays various information, and an operation unit 152 that includes buttons and the like that accept operation inputs by a user.
- the techniques according to the above-described embodiments and the like can be applied to this display unit 151.
- 29A and 29B show an example configuration of a vehicle to which the technology of the present disclosure is applied, with FIG. 29A showing an example of the interior of the vehicle as viewed from the rear of vehicle 200, and FIG. 29B showing an example of the interior of the vehicle as viewed from the left rear of vehicle 200.
- the vehicle in Figures 29A and 29B has a center display 201, a console display 202, a head-up display 203, a digital rearview mirror 204, a steering wheel display 205, and a rear entertainment display 206.
- the center display 201 is disposed on the dashboard 261 in a position facing the driver's seat 262 and the passenger seat 263.
- FIG. 29A shows an example of a horizontally elongated center display 201 extending from the driver's seat 262 to the passenger seat 263, but the screen size and location of the center display 201 are not limited to this.
- the center display 201 can display information detected by various sensors. As a specific example, the center display 201 can display an image captured by an image sensor, a distance image to an obstacle in front of or to the side of the vehicle measured by a ToF sensor, and the body temperature of an occupant detected by an infrared sensor.
- the center display 201 can be used to display, for example, at least one of safety-related information, operation-related information, a life log, health-related information, authentication/identification-related information, and entertainment-related information.
- the safety-related information is information based on the detection results of the sensor, such as detection of drowsiness, detection of distraction, detection of tampering by children in the vehicle, whether or not a seat belt is fastened, and detection of an occupant being left behind.
- the operation-related information is information on gestures related to the operation of the occupant detected using the sensor.
- the gestures may include the operation of various equipment in the vehicle, such as the operation of the air conditioning equipment, navigation equipment, AV (Audio Visual) equipment, lighting equipment, etc.
- the life log includes the life log of all occupants. For example, the life log includes a record of the behavior of each occupant. By acquiring and storing the life log, it is possible to confirm the state of the occupants when an accident occurs.
- the health-related information includes the body temperature of the occupants detected using a temperature sensor and information on the health condition of the occupants estimated based on the detected body temperature.
- the information on the health condition of the occupants may be estimated based on the face of the occupants captured by an image sensor.
- the information on the health condition of the occupants may also be estimated based on the content of the occupants' answers obtained by having a conversation with the occupants using an automated voice.
- Authentication/identification-related information includes information such as a keyless entry function that uses a sensor to perform facial recognition, and a function that automatically adjusts seat height and position using facial recognition.
- Entertainment-related information includes information on AV device operations performed by occupants detected by sensors, and information on content to be displayed that is appropriate for occupants detected and recognized by sensors.
- the console display 202 can be used to display, for example, life log information.
- the console display 202 is disposed near the shift lever 265 on the center console 264 between the driver's seat 262 and the passenger seat 263.
- the console display 202 can also display information detected by various sensors.
- the console display 202 may also display an image of the surroundings of the vehicle captured by an image sensor, or may display an image showing the distance to obstacles around the vehicle.
- the head-up display 203 is virtually displayed behind the windshield 266 in front of the driver's seat 262.
- the head-up display 203 can be used to display, for example, at least one of safety-related information, operation-related information, a life log, health-related information, authentication/identification-related information, and entertainment-related information. Since the head-up display 203 is often virtually positioned in front of the driver's seat 262, it is suitable for displaying information directly related to the operation of the vehicle, such as the vehicle speed, the remaining fuel, and the remaining battery charge.
- the digital rearview mirror 204 can not only display the rear of the vehicle, but also show the state of passengers in the back seats, so it can be used to display life log information of passengers in the back seats, for example.
- the steering wheel display 205 is disposed near the center of the steering wheel 267 of the vehicle.
- the steering wheel display 205 can be used to display, for example, at least one of safety-related information, operation-related information, life log, health-related information, authentication/identification-related information, and entertainment-related information.
- the steering wheel display 205 since the steering wheel display 205 is located near the driver's hands, it is suitable for displaying life log information such as the driver's body temperature, and for displaying information related to the operation of AV equipment, air conditioning equipment, etc.
- the rear entertainment display 206 is attached to the back side of the driver's seat 262 and the passenger seat 263, and is intended for viewing by rear seat passengers.
- the rear entertainment display 206 can be used to display at least one of safety-related information, operation-related information, life log, health-related information, authentication/identification-related information, and entertainment-related information, for example.
- information related to the rear seat passengers is displayed on the rear entertainment display 206.
- the rear entertainment display 206 may display, for example, information related to the operation of AV equipment and air conditioning equipment, or may display the results of measuring the body temperature of the rear seat passengers using the temperature sensor 5.
- center display 201 console display 202, head-up display 203, digital rear mirror 204, steering wheel display 205, and rear entertainment display 206.
- the liquid crystal projector 300 shown in Fig. 30 is a so-called three-panel projector that separates light from a light source into three primary colors, red, blue, and green, and uses one liquid crystal display panel for each color to display a color image.
- the liquid crystal display panel 10 into which red light is incident is called the liquid crystal display device 325R
- the liquid crystal display devices 325R, 325G, and 325B are liquid crystal display panels, and all three have approximately the same structure. These liquid crystal display devices 325R, 325G, and 325B are controlled by a control circuit 20.
- the liquid crystal projector 300 in FIG. 30 includes a light source 311 that emits light, a first lens array 312 that is arranged on the side from which the light from the light source 311 exits, a mirror 314 that reflects the light emitted from the first lens array 312 and changes the optical path (optical axis 310) of the emitted light by 90°, and a second lens array 313 into which the reflected light from the mirror 314 enters.
- Mirror 314 is preferably a fully reflective mirror.
- the first lens array 312 and the second lens array 313 each have a plurality of microlenses 312M and 313M arranged two-dimensionally.
- the first lens array 312 and the second lens array 313 are intended to homogenize the illuminance distribution of light, and have the function of splitting the incident light into a plurality of small beams.
- UV (Ultra Violet)/IR (Infrared) cut filter may be installed between the light source 311 and the first lens array 312.
- Light source 311 emits white light containing red, blue, and green light, which is required for color image display.
- Light source 311 includes an emitter (not shown) that emits white light, and a reflector that reflects and collects the light emitted from the emitter.
- the light emitter may be, for example, an ultra-high pressure mercury lamp, a halogen lamp, a metal halide lamp, or a xenon lamp.
- the reflector should have a shape that provides good light collection efficiency, and has a rotationally symmetric concave shape such as an ellipsoid or a paraboloid.
- the light emitter's emission point is located at the focal point of the concave reflector.
- the white light emitted from the light emitter of the light source 311 is converted into approximately parallel light by the reflector, passes through the first lens array 312, and enters the total reflection mirror 314.
- the liquid crystal projector 300 illustrated in Figure 30 has a PS synthesis element 315, a condenser lens 316, and a dichroic mirror 317 on the light output side from the second lens array 313.
- the PS synthesis element 315 has a plurality of retardation plates 315A at positions corresponding to the spaces between adjacent microlenses in the second lens array 313.
- a half-wave plate is one example of the retardation plate 315A.
- the PS combining element 315 separates the incident light into a P-polarized component and an S-polarized component.
- the PS combining element 315 outputs one of the two separated polarized lights from the polarization conversion element 315 while maintaining its polarization direction (e.g., P-polarized component), and converts the other polarized light (e.g., S-polarized component) into the other polarized component (e.g., P-polarized component) by the action of the half-wave plate 315A and outputs it.
- the light emitted from the PS synthesis element 315 is collected by the condenser lens 316 and enters the dichroic mirror 317.
- the dichroic mirror 317 separates the incident light into red light LR and the other colors by reflecting, for example, red light LR and transmitting light of other colors.
- the liquid crystal projector 300 has a mirror 318, a field lens 324R, an entrance side polarizing plate 330I, a liquid crystal display device 325R, and an exit side polarizing plate 330S along the optical path of the red light LR color-separated by the dichroic mirror 317.
- a total reflection mirror is preferably used as the mirror 318.
- the total reflection mirror 318 reflects the red light LR that has been color-separated by the dichroic mirror 317 toward the incident-side polarizing plate 330I and the liquid crystal display device 325R.
- the incident-side polarizing plate 330I transmits only the red light LR incident from the total reflection mirror 318 in a direction that coincides with the polarization axis 330a.
- the liquid crystal display device 325R spatially modulates the red light LR incident through the incident-side polarizing plate 330I according to the input image data.
- the exit-side polarizing plate 330S passes the modulated red light LR from the liquid crystal display panel 325R, but only in a direction that coincides with the polarization axis 330b.
- Liquid crystal projector 300 has dichroic mirror 319 along the optical path of the other color light separated by dichroic mirror 317.
- Dichroic mirror 319 separates the incident light into green light LG and blue light LB by, for example, reflecting green light LG and transmitting blue light LB.
- the optical path of the green light LG that has been color-separated by the dichroic mirror 319 includes a field lens 324G, an incident polarizing plate 330I, a liquid crystal display panel 325G, and an exit polarizing plate 330S.
- the incident-side polarizing plate 330I transmits the green light LG incident from the dichroic mirror 319 in a direction that coincides with the polarization axis 330a.
- the liquid crystal display device 325G spatially modulates the green light LG incident through the incident-side polarizing plate 330I according to the input image data.
- the exit polarizing plate 330S transmits the modulated green light LG from the liquid crystal display panel 325G in a direction that coincides with the polarization axis 330b.
- a relay lens 320 Furthermore, along the optical path of the blue light LB color-separated by the dichroic mirror 319, there are provided a relay lens 320, a mirror 321, a relay lens 322, a mirror 323, a field lens 324B, an entrance polarizing plate 330I, a liquid crystal display device 325B, and an exit polarizing plate 330S.
- Mirrors 321 and 323 are preferably total reflection mirrors.
- Total reflection mirror 321 reflects the blue light LB incident via relay lens 320 toward total reflection mirror 323.
- Total reflection mirror 323 reflects the blue light LB reflected by total reflection mirror 321 and incident via relay lens 322 toward incident side polarizing plate 330I and liquid crystal display panel 325B.
- the incident-side polarizing plate 330I transmits the green light LG incident from the total reflection mirror 323 in a direction that coincides with the polarization axis 330a.
- the liquid crystal display device 325B spatially modulates the blue light LB that is reflected by the total reflection mirror 323 and enters through the field lens 324B and the entrance polarizing plate 330I according to the input image data.
- the exit polarizing plate 330S passes only the modulated blue light LB from the liquid crystal display panel 325B, the light whose direction coincides with the polarization axis 330b.
- a cross prism 326 is installed, which has the function of synthesizing these three colored lights.
- the cross prism 326 is formed by joining four right-angle prisms, each having an entrance surface 326R, 326G, 326B on which the red light LR, green light LG, and blue light LB are incident, respectively, and an exit surface 326T from which the light resulting from the combination of the red light LR, green light LG, and blue light LB exits.
- a dichroic film is coated on the joint surfaces of each rectangular prism so that the green light LG incident on the cross prism 326 is transmitted toward the exit surface 326T, and the red light LR and blue light LB incident on the cross prism 326 are reflected toward the exit surface 326T.
- the cross prism 326 combines the three colored lights incident on the entrance surfaces 326R, 326G, and 326B and emits them from the exit surface 326T.
- the liquid crystal projector 300 also has a projection lens 327 for projecting the combined light emitted from the cross prism 326 onto a screen 328.
- the projection lens 327 is preferably made up of multiple lenses, and has a zoom function for adjusting the size of the image projected onto the screen 328, and a focusing function.
- the present disclosure can be configured as follows:
- a pixel array section in which a plurality of pixels are arranged in a two-dimensional array;
- a memory that accepts input of image data and temporarily stores it; an image processing unit that inserts black data into the image data output from the memory to generate output data;
- a vertical logic circuit for controlling a vertical driver that determines a display position of the output data in a vertical direction;
- a horizontal logic circuit that controls a horizontal driver that supplies a grayscale voltage corresponding to grayscale information of the output data to each pixel in a horizontal direction of the output data; the insertion position of the black data and the vertical display position are determined based on a display start position designated by a user; Display device.
- the display device further includes an oscillator or a PLL circuit, The second clock is generated by the oscillator or the PLL circuit.
- the vertical driver includes: one or more flip-flops for performing shift operations; one or more selection switches connected to the one or more flip-flops and configured to supply a selection pulse to the pixel array unit; a selector for providing a vertical start pulse to the one or more flip-flops; the selector is connected to a leading flip-flop among the one or more flip-flops; A shift register of a group n (n is a natural number), A display device according to (1).
- the vertical driver includes one or more address decoders that receive an input of an address signal indicating a display start position in the vertical direction and determine the display start position in the vertical direction.
- a pixel array section in which a plurality of pixels are arranged in a two-dimensional array; a first horizontal logic circuit that receives input of image data and temporarily stores it; an image processing unit that inserts black data into the image data output from the first horizontal logic circuit to generate output data; a vertical logic circuit for controlling a vertical driver that determines a display position of the output data in a vertical direction; a second horizontal logic circuit that controls a horizontal driver that supplies a grayscale voltage corresponding to grayscale information of the output data to each pixel in a horizontal direction of the output data; the insertion position of the black data and the vertical display position are determined based on a display start position designated by a user; Display device.
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Abstract
[課題]表示情報の解像度および表示位置をフレキシブルに調整できる表示装置を提供する。 [解決手段]本開示の表示装置は、複数の画素が2次元アレイ状に配列された画素アレイ部と、画像データの入力を受け付けて、一時的に保存するメモリと、前記メモリから出力された前記画像データに黒データを挿入し、出力データを生成する画像処理部と、前記出力データの垂直方向における表示位置を決定する垂直ドライバを制御する、垂直ロジック回路と、前記出力データの水平方向における各画素に、前記出力データの階調情報に対応する階調電圧を供給する水平ドライバを制御する、水平ロジック回路とを備え、前記黒データの挿入位置と、前記垂直方向の表示位置とは、ユーザにより指定された表示開始位置に基づいて決定される。
Description
本開示は、表示装置に関する。
従来の表示装置では、ユーザは表示解像度を数種類に変更することができ、例えば、表示解像度を変更した後、画像のセンター等の固定の位置を中心として変更後の表示解像度で画像を表示していた。
表示装置に関する技術として、情報処理端末を備えたヘッドマウントディスプレイ(以下、HMD:head-mounted display)システムがある。このシステムでは、情報処理端末は、使用者の頭部の動きを検出した際に、表示情報のヘッドマウントディスプレイ上の表示位置と、使用者の視線方向との間のズレを軽減する方向に表示位置を変更する。
情報処理端末によって表示位置を変更する技術は存在するが、表示装置によって表示情報の表示位置や解像度をフレキシブルに調整する技術は存在しない。
そこで、本開示はこれらの問題に鑑み、表示情報の解像度および表示位置をフレキシブルに調整できる表示装置を提供する。
本開示の第1の側面の表示装置は、複数の画素が2次元アレイ状に配列された画素アレイ部と、画像データの入力を受け付けて、一時的に保存するメモリと、前記メモリから出力された前記画像データに黒データを挿入し、出力データを生成する画像処理部と、前記出力データの垂直方向における表示位置を決定する垂直ドライバを制御する、垂直ロジック回路と、前記出力データの水平方向における各画素に、前記出力データの階調情報に対応する階調電圧を供給する水平ドライバを制御する、水平ロジック回路とを備え、前記黒データの挿入位置と、前記垂直方向の表示位置とは、ユーザにより指定された表示開始位置に基づいて決定される。これにより、表示装置は、ユーザが指定した表示開始位置に基づいて、入力された画像データの解像度および表示位置をフレキシブルに調整することができる。
また、この第1の側面において、前記画像データの入力は、入力クロックである第1クロックのタイミングで行われ、前記画像データへの前記黒データの挿入は、前記表示装置の内部で生成された第2クロックのタイミングで行われる。これにより、表示装置は、黒データの挿入は、内部生成クロックで行うため、入力クロックについて画像データのデータ量に応じた低速なクロック周波数とすることができ、低消費電力化を実現することができる。
また、この第1の側面において、前記第2クロックにおけるクロック周波数は、前記第1クロックにおけるクロック周波数よりも高い。これにより、表示装置は、黒データの挿入は、内部生成クロックで行うため、入力クロックについて画像データのデータ量に応じた低速なクロック周波数とすることができ、低消費電力化を実現することができる。
また、この第1の側面において、前記表示装置は、オシレータまたはPLL回路をさらに備え、前記第2クロックは、前記オシレータまたは前記PLL回路によって生成される。これにより、表示装置は、黒データの挿入は、内部生成クロックで行うため、入力クロックについて画像データのデータ量に応じた低速なクロック周波数とすることができ、低消費電力化を実現することができる。
また、この第1の側面において、前記垂直ドライバは、シフト動作を行う1つまたは複数のフリップフロップと、前記1つまたは複数のフリップフロップに接続され、選択パルスを前記画素アレイ部に供給する1つまたは複数の選択スイッチと、前記1つまたは複数のフリップフロップに垂直スタートパルスを供給するセレクタとを含み、前記セレクタは、前記1つまたは複数のフリップフロップのうち、先頭の前記フリップフロップに接続される、第n群のシフトレジスタ(nは自然数)を含む。これにより、表示装置におけるシフトレジスタの各群は、複数のフリップフロップがセレクタを共有する構成をとっているため、フリップフロップごとにセレクタを備える構成と比較して、回路規模が大きくなることを抑制することができる。
また、この第1の側面において、前記表示装置は、前記表示開始位置に基づいて、前記垂直スタートパルスが入力される前記セレクタと、前記画素アレイ部に前記選択パルスの供給を開始する前記シフトレジスタとが決定される。これにより、表示装置におけるシフトレジスタの各群は、複数のフリップフロップがセレクタを共有する構成をとっているため、フリップフロップごとにセレクタを備える構成と比較して、回路規模が大きくなることを抑制することができる。
また、この第1の側面において、前記垂直ドライバは、前記垂直スタートパルスの転送を前記出力データに対して相対的に早めてスキャン動作(以降、空転送)を行い、前記垂直方向における表示開始位置を決定する。これにより、表示装置は、ユーザが指定した表示開始位置に基づいて、入力された画像データの解像度および表示位置をフレキシブルに調整することができる。
また、この第1の側面において、前記表示装置は、前記空転送が行われた行は黒領域となる。これにより、表示装置は、ユーザが指定した表示開始位置に基づいて、入力された画像データの解像度および表示位置をフレキシブルに調整することができる。
また、この第1の側面において、前記表示装置は、前記メモリは、ラインメモリまたはフレームメモリである。これにより、表示装置は、ラインメモリを備えることで、回路規模が大きくなることを抑制することができる。また、ラインメモリの代わりにフレームメモリ等を備えることで、外部の機器から一度に画像データの入力を受け付けて、その後の処理を行うことができる。フレームメモリの出力の際に、画像処理部は、画像データに対して黒データを挿入することで、垂直方向における部分スキャン処理を不要とすることができる。フレームメモリを備えた表示装置は、回路規模が大きくなるが、入力データフォーマットの自由度を向上させることができ、また外部の機器から画像データの入力を受け付ける際の消費電力を抑えることができる。
また、この第1の側面において、前記メモリは、前記画像データの入力を受け付けるデータ入力インターフェースの出力側に備えられる。これにより、表示装置は、ユーザが指定した表示開始位置に基づいて、入力された画像データの解像度および表示位置をフレキシブルに調整することができる。
また、この第1の側面において、前記表示装置は、前記画像データおよび同期信号を含む一定の形式の入力データフォーマットで外部の機器から入力を受け付ける。これにより、表示装置は、入力クロックについて画像データのデータ量に応じた低速なクロック周波数とすることができるため、低消費電力化を実現することができる。
また、この第1の側面において、前記画素に含まれる発光素子は、有機EL素子または液晶素子である。これにより、前記画素に含まれる発光素子は、有機EL素子または液晶素子等、種々の発光素子を採用することができ、また、種々の画素を備えた表示装置を実現することができる。
また、この第1の側面において、前記垂直ドライバは、垂直方向の表示開始位置を示すアドレス信号の入力を受け付けて、垂直方向における表示開始位置を決定する1つまたは複数のアドレスデコーダを含む。これにより、表示装置は、アドレスデコーダを用いることで、シフトレジスタ方式と比較して、垂直ドライバの制御を容易化することができる。
また、この第1の側面において、前記水平ドライバは、前記黒領域における前記画素の信号線の電位状態を固定処理とする。これにより、表示装置は、黒領域について画素のトランジスタの処理が固定であるため、垂直ドライバによるスキャン処理を不要とすることができる。また、画素への信号フォーマットの入力形式は、特定の信号フォーマットに限られないため自由度が増し、さらに低速化が実現できる。
本開示の第2の側面の表示装置は、複数の画素が2次元アレイ状に配列された画素アレイ部と、画像データの入力を受け付けて、一時的に保存する第1水平ロジック回路と、前記第1水平ロジック回路から出力された前記画像データに黒データを挿入し、出力データを生成する画像処理部と、前記出力データの垂直方向における表示位置を決定する垂直ドライバを制御する、垂直ロジック回路と、前記出力データの水平方向における各画素に、前記出力データの階調情報に対応する階調電圧を供給する水平ドライバを制御する、第2水平ロジック回路とを備え、前記黒データの挿入位置と、前記垂直方向の表示位置とは、ユーザにより指定された表示開始位置に基づいて決定される。これにより、表示装置は、ユーザが指定した表示開始位置に基づいて、入力された画像データの解像度および表示位置をフレキシブルに調整することができる。また、表示装置は、ラインメモリの出力時以外のタイミングで画像データに黒データを挿入することができ、表示装置の設計の自由度を向上させることができる。
また、この第2の側面において、前記画像データへの前記黒データの挿入は、前記垂直ロジック回路および前記水平ロジック回路を含むディスプレイコントローラの動作タイミングを制御するタイミングコントローラの出力後に行われる。これにより、表示装置は、ラインメモリの出力時以外のタイミングで画像データに黒データを挿入することができ、表示装置の設計の自由度を向上させることができる。
また、この第2の側面において、前記表示装置は、前記画像データおよび同期信号を含む一定の形式の入力データフォーマットで外部の機器から入力を受け付ける。これにより、表示装置は、入力クロックについて画像データのデータ量に応じた低速なクロック周波数とすることができるため、低消費電力化を実現することができる。
また、この第2の側面において、前記画像データの入力は、入力クロックである第1クロックのタイミングで行われ、前記画像データへの前記黒データの挿入は、前記表示装置の内部で生成された第2クロックのタイミングで行われる。これにより、表示装置は、黒データの挿入は、内部生成クロックで行うため、入力クロックについて画像データのデータ量に応じた低速なクロック周波数とすることができ、低消費電力化を実現することができる。
また、この第1の側面において、前記表示装置は、ウェアラブル型の電子機器の一部となっている。これにより、表示装置は、ユーザが指定した表示開始位置に基づいて、入力された画像データの解像度および表示位置をフレキシブルに調整することができる。
また、この第1の側面において、前記電子機器は、前記表示装置を備えるヘッドマウントディスプレイであり、前記表示開始位置は、前記ヘッドマウントディスプレイを装着したユーザの視線の位置に基づいて決められる。これにより、表示装置は、ユーザが指定した表示開始位置に基づいて、入力された画像データの解像度および表示位置をフレキシブルに調整することができる。
以下、本開示の実施形態を、図面を参照して説明する。
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態における表示装置の構成例を示すブロック図である。
図1は、第1実施形態における表示装置の構成例を示すブロック図である。
この表示装置1は、画像を表示するための装置であり、データ入力インターフェース11、タイミングコントローラ12、ディスプレイコントローラ13、表示部14、オシレータ15、シリアルインターフェース16、レジスタ17および電子ヒューズ18を備える。また、表示装置1は、外部の機器2とMIPI DSI(Display Serial Interface)インターフェース20’を介して接続される。
表示部14は、2次元アレイ状に配置された複数の画素を備える。以下、水平方向に配置された画素の集合を「行」と呼び、行に垂直な方向に配置された画素の集合を「列」と呼ぶ。
データ入力インターフェース11は、表示装置1の外部の機器2から、外部クロックのタイミングで、シリアル転送された画像データ等の入力を受け付ける。この画像データは、表示部14に表示するためのデータであり、例えば複数の画像データを時系列順に含む動画データや、静止画データが入力される。表示装置1は、画像データおよび同期信号を含む一定の形式の入力データフォーマットで外部の機器から入力を受け付ける、データ入力インターフェース11は、シリアルの表示データをパラレルデータに変換する。
また、データ入力インターフェース11は、垂直同期信号および水平同期信号を生成して、パラレルデータとともに、タイミングコントローラ12に供給する。ここで、垂直同期信号は、画像データを表示するタイミングを示す信号であり、水平同期信号は、行を表示するタイミングを示す信号である。データ入力インターフェース11を構成するMIPI DSIインターフェース20、クロック制御部21、同期信号生成部22、シリアルパラレル変換部23、コマンドインターフェース24およびラインメモリ25については後述する。
タイミングコントローラ12は、ディスプレイコントローラ13が動作するタイミングを制御する。このタイミングコントローラ12は、パラレルデータから画素データを生成して、スタート信号とともにディスプレイコントローラ13に供給する。以下では、水平方向のスタート信号を水平スタートパルスHSTと呼び、垂直方向のスタート信号を垂直スタートパルスVSTと呼ぶ。タイミングコントローラ12を構成するクロック生成部31、タイミング生成部32、画像処理部33および輝度制御部34については後述する。
ディスプレイコントローラ13は、表示部14の各ドライバ回路を制御する。ディスプレイコントローラ13は、水平スタートパルスHSTに同期して、画素データを水平ドライバ53に供給する。この画素データは、R(red)、G(Green)およびB(blue)等の色ごとに、その階調を示す階調情報を含む。
また、ディスプレイコントローラ13は、垂直スタートパルスVSTに同期して、垂直ドライバ52を制御する。垂直ドライバ52は、ディスプレイコントローラ13の制御に従って、画素の行を順に駆動する。ディスプレイコントローラ13を構成する垂直ロジック回路41および水平ロジック回路42については後述する。
表示部14は、ディスプレイコントローラ13の制御に基づいて、垂直ドライバ52および水平ドライバ53を駆動させ、画素データを表示する。表示部14を構成する画素アレイ51、垂直ドライバ52、水平ドライバ53およびガンマ補正回路54については後述する。
オシレータ15は、表示装置1の内部でクロックを生成する。表示装置1は、この内部生成クロックと同期して画像データの処理を行う。例えば、オシレータ15は、リングオシレータを採用することができる。
シリアルインターフェース16は、レジスタ17や各種機能ブロックとシリアル通信を行う。シリアルインターフェース16は、例えばレジスタ17と3線シリアル通信を行う。
電子ヒューズ18は、表示装置1のディスプレイ固有の特性値情報などを記憶できる電子ヒューズでOTP(One Time Programmable)を備える。
図2は、第1実施形態におけるデータ入力インターフェースの構成例を示す図である。
データ入力インターフェース11は、MIPI DSI(Display Serial Interface)インターフェース20、クロック制御部21、同期信号生成部22、シリアルパラレル変換部23、コマンドインターフェース24およびラインメモリ25を備える。
MIPI DSIインターフェース20は、他のMIPI DSIインターフェース20’で接続された外部の機器2から、MIPI DSI通信によって、シリアル転送された画像データ及び同期信号を一定の形式の入力データフォーマットで受信する。この例では、MIPI DSI通信により通信を行う例を示しているが、他の通信方式によって、画像データ等の入力を受け付けてもよい。本実施形態おける表示装置1は、画像データ等について、表示開始位置によらず、一定の形式の入力データフォーマットで入力を受け付けることができる。クロック制御部21は、タイミングコントローラ12を制御して、画像データを表示する期間にわたって、後述するクロック生成部31にクロック信号を生成させる。同期信号生成部22は、画像データに基づいて、水平同期信号および垂直同期信号を生成する。また、シリアルパラレル変換部23は、シリアルの画像データをパラレルデータに変換する。コマンドインターフェース24は、例えば、シリアル通信によって、レジスタ17からデータの入力を受け付ける。ラインメモリ25は、データ入力インターフェース11の出力側に備えられ、1行分の画像データの入力を受け付けて一時的に保存する。ラインメモリ25は、メモリの例である。保存された画像データは、ラインメモリ25の出力時に黒データが挿入され、水平方向におけるフレキシブルな表示位置が実現される。ラインメモリ25の詳細については後述する。
図3は、第1実施形態におけるタイミングコントローラの構成例を示す図である。
タイミングコントローラ12は、クロック生成部31、タイミング生成部32、画像処理部33および輝度制御部34を備える。
クロック生成部31は、クロック制御部21の制御に従って、所定の周波数の水平クロック信号および垂直クロック信号を生成する。これらクロック信号の周波数は、水平同期信号より高い周波数が生成される。クロック生成部31は、これらクロック信号をディスプレイコントローラ13に供給する。
タイミング生成部32は、同期信号生成部22から供給される垂直同期信号および水平同期信号に基づいて、垂直スタートパルスVSTおよび水平スタートパルスHSTを生成してディスプレイコントローラ13に供給する。
画像処理部33は、ラインメモリ25を介してシリアルパラレル変換部23から供給されるパラレルデータに対して種々の画像処理を行う。例えば、画像処理部33は、解像度を変換する処理や、画素毎に色情報(W等)を補間する処理等が行われる。画像処理部33は、画像処理によって、画素毎に画素データを生成し、出力データとして出力する。
また、本実施形態では、後述する黒データの挿入は、ラインメモリ25の出力時に、画像処理部33によって行われる例を用いて説明する。例えば、黒データの挿入は、データ入力インターフェース11に黒データ挿入部の機能ブロックを設けて、この機能ブロックが実現してもよい。
輝度制御部34は、輝度を無段階調整するため演算や輝度変調速度をコントロールし、ガンマ補正回路54を制御する。
図4は、第1実施形態におけるディスプレイコントローラの構成例を示す図である。
ディスプレイコントローラ13は、垂直ロジック回路41および水平ロジック回路42を備える。
垂直ロジック回路41は、垂直スタートパルスVSTに同期して、垂直ドライバ52を制御する。水平ロジック回路42は、水平スタートパルスHSTに同期して、水平ドライバ53を制御する。
図5は、第1実施形態における表示部の構成例を示す図である。
表示部14は、画素アレイ51、垂直ドライバ52、水平ドライバ53およびガンマ補正回路54を備える。
画素アレイ51は、2次元アレイ状に配列された複数の画素を含む。表示部14は、カラー表示が可能であり、カラー画像を形成する単位となる1つの画素は、複数の副画素から構成される。例えば、1つの画素は、赤色光を発光する副画素、緑色光を発光する副画素および青色光を発光する副画素の3つの副画素から構成される。各画素における発光が適宜制御されることにより、画素アレイ51において所望の画像が表示される。画素の詳細な回路構成については後述する。
1つの画素を構成する副画素の組み合わせは、3色に限定されない。例えば、色再現範囲を拡大するために補色光を発光する少なくとも1つの副画素を加えて1つの画素を構成してもよい。また、表示装置1は、副画素が存在せず、1つの画素アレイ51が1つの画素に対応するように構成されてもよい。また、表示装置1は、カラー表示可能なものでなくてもよく、モノクロ表示を行うものであってもよい。
画素のそれぞれは、信号線WSLと、信号線SGLとに接続される。信号線SGLのそれぞれは、水平ドライバ53に接続され、信号線WSLのそれぞれは、垂直ドライバ52に接続される。また、画素には、信号線SGLを介して画素信号が供給され、信号線WSLを介して選択パルスSELが供給される。この選択パルスSELは、所定の行を駆動するための信号である。
ガンマ補正回路54は、表示装置1の特性に合わせて、階調電圧を調整し、ガンマ補正を行う。ガンマ補正回路54は、輝度制御部34によって制御され、レジスタ17に保存された輝度レベルを調整するための設定値を読出し、階調を示す階調電圧を生成する。例えば、階調を256段階に制御する場合、互いに異なる256の値の階調電圧が生成される。ガンマ補正回路54は、それらの階調電圧を水平ドライバ53に供給する。
水平ドライバ53は、選択された行内の画素ごとに、その画素データ内の階調情報に対応する階調電圧を選択し、画素信号として供給する。垂直ドライバ52は、ディスプレイコントローラ13の制御に従って、画素アレイ51の行を順に駆動する。水平ドライバ53は、ボルテージフォロワ形式や、RAMPDAC方式等、種々の構成の水平ドライバ53を採用することができる。
図6は、第1実施形態における画素の構成例を示す図である。
上述した副画素のそれぞれは、図6の画素PIXに相当する。図6は、本実施形態における画素PIXとして、有機EL表示装置1における画素PIXの回路構成の一例を示す回路図である。例えば、画素PIXの発光部は、発光素子ELが用いられる。発光素子ELは、デバイスに流れる電流値に応じて発光輝度が変化する電流駆動型の電気光学素子の一例である。
図6に示すように、画素PIXは、発光素子ELおよび発光素子ELに電流を流すことによって当該発光素子ELを駆動する駆動回路によって構成される。発光素子ELのカソード電極は、全ての画素PIXに対して共通に配線されたカソード電位Vcathのノードに接続されている。
発光素子ELを駆動する駆動回路は、トランジスタT1~T4、キャパシタC1~C2によって構成される。ここでは、トランジスタT1~T4については、Pチャネル型のトランジスタを用いる構成となっている。
トランジスタT1~T4はそれぞれ、駆動トランジスタ、サンプリングトランジスタ、発光制御トランジスタおよびリセットトランジスタとも呼ばれる。また、キャパシタC1~C2はそれぞれ、保持容量および補助容量とも呼ばれる。
トランジスタT2のゲートは信号線WSLに接続され、ソースは信号線SGLに接続され、ドレインはトランジスタT1のゲートおよびキャパシタC1に接続される。キャパシタC1の一端は、トランジスタT2のドレインおよびトランジスタT1のゲートに接続され、他端は、キャパシタC2およびトランジスタT3のドレイン、トランジスタT1のソースに接続される。トランジスタT3のゲートは信号線DSLに接続され、ソースは電源線VCCPに接続され、ドレインはトランジスタT1のドレインに接続される。トランジスタT1のゲートはトランジスタT2のドレインおよびキャパシタC1の一端に接続され、ソースはトランジスタT3のドレイン、キャパシタC1の他端およびキャパシタC2に接続され、ドレインは発光素子ELのアノードおよびトランジスタT4のソースに接続される。トランジスタT4のゲートは、信号線AZSLに接続され、ソースはトランジスタT1のソースおよび発光素子ELのアノードに接続され、ドレインは、電源線VSSに接続される。
信号線DSLは、発光素子ELの発光および非発光を制御する発光制御信号の入力を受け付ける信号線であり、AZSLは、発光素子ELの非発光期間に発光素子ELが発光しないように制御する駆動信号の入力を受け付ける信号線である。
トランジスタT1~T4は、スイッチ素子として機能するスイッチングトランジスタであることから、Pチャネル型のトランジスタに限定されない。例えば、トランジスタT1~T4は、Nチャネル型のトランジスタでも、Pチャネル型とNチャネル型が混在した構成のものでもよい。
上記の回路構成の画素PIXにおいて、トランジスタT1は、発光素子ELに対して直列に接続されている。トランジスタT2は、水平ドライバ53から供給される階調電圧をサンプリングすることによって、キャパシタC1に書き込む。トランジスタT3は、発光素子ELの発光および非発光を制御する。トランジスタT4は、低電位側の電源線VSSに接続され、発光素子ELのアノードの電圧を初期化する。
キャパシタC1は、トランジスタT2によるサンプリングによって書き込まれた階調電圧を保持する。トランジスタT1は、キャパシタC1の保持電圧に応じた駆動電流を発光素子ELに流すことによって発光素子ELを駆動する。
キャパシタC2は、階調電圧を書き込んだときに駆動トランジスタT1のソース電位が変動するのを抑制するとともに、駆動トランジスタT1のゲート、ドレイン間電圧を、駆動トランジスタT1の閾値電圧にする。
以下、表示装置1は、入力データである画像データについて、ユーザが解像度を調整し、その表示位置をフレキシブルに調整する例について説明する。
図7は、第1実施形態の表示装置における表示開始位置の指定例である。
以下では、画素アレイ51上の位置を説明するにあたり、X、Y座標を用いて説明する。この例では、表示装置1の水平方向をX方向とし、垂直方向をY方向とする。また、画素アレイ51の左上を原点とする。
この図では、表示装置1はヘッドマウントディスプレイとして実装される例を取り上げて、ユーザが画像データの表示位置を指定する例について説明する。この表示装置1は、ヘッドマウントディスプレイの他、例えば、ARまたはVRといった技術を用いるその他のウェアラブル型の電子機器、テレビジョン装置またはスマートフォンといった種々の電子機器の一部として実装される。ユーザは、ヘッドマウントディスプレイ上において、表示開始座標を指定する。図7A~7Cの例では、表示開始座標は、画素アレイ51の左上を(X、Y)=(0、0)の座標とし、図面右側方向を+X方向、図面下側方向を+Y方向とした場合、表示開始位置は、(X、Y)=(H_SHIFT、V_SHIFT)として表される。H_SHIFTおよびV_SHIFTの値は、例えば、レジスタ17に格納され、シリアルインターフェース16を用いて通信される。この値は、レジスタ17以外の記憶領域(不図示)に格納されてもよい。
また、表示開始座標の指定は、例えば、ヘッドマウントディスプレイを装着したユーザが視線をずらした際等、ヘッドマウントディスプレイが、視線の位置の変化量から表示開始位置を自動で特定してもよい。
図7Aは、画素アレイ51の左上をユーザが表示開始位置として指定した例を示している。また、図7Bは、画素アレイの中心付近をユーザが表示開始位置として指定した例を示している。また、図7Cは、画素アレイ51の外部(この例では、(-X、-Y)座標に対応)を表示開始位置として指定した例を示している。図7Bおよび7Cのように、表示する画像データに見切れが発生する場合、表示装置1は表示開始位置に応じて、画素アレイ51内に表示可能な部分の画像データを表示する。もし、ユーザが表示開始位置として、画素アレイ51の外部を指定し、画素アレイ51上に表示可能な部分の画像データが存在しない場合、表示装置1は、画像データを表示しなくてもよい。以下、「ユーザにより指定された表示開始位置」とは、ユーザが入力用のインターフェース(不図示)を介して表示開始位置を指定した場合や、表示装置1がユーザの視線から自動で表示開始位置を特定する場合を含む。
また、ユーザは、表示解像度についても指定してよい。ユーザが指定した表示解像度の大きさは、X方向について、H_ACTIVEとし、Y方向についてV_ACTIVEとして説明する。
図8は、第1実施形態の表示装置における水平系の制御に関する説明図である。
この図では、表示装置1は、ユーザが指定した表示開始位置を起点として、画像データを表示するための水平系の制御について説明する。また、説明のため、画素アレイ51の大きさを(X、Y)=(X_MAX、Y_MAX)とし、画像データの解像度の大きさを(X、Y)=(H_ACTIVE、V_ACTIVE)とする。また、H_ACTIVEおよびV_ACTIVEは、例えば、表示装置1において、それぞれ垂直方向および水平方向のデータの有効期間を表す値としても用いられる。H_ACTIVEおよびV_ACTIVEは、例えば、レジスタ17に格納される。
表示装置1は、MIPI DSIインターフェース20において、入力クロックのタイミングで入力データである画像データを受信する。また表示装置1は、シリアルパラレル変換部23において、シリアルデータをパラレルデータに変換する。パラレルデータに変換された画像データは、この入力クロックのタイミングでラインメモリ25に格納される。ラインメモリ25では、一度に1行分の画像データが格納される。
表示装置1は、オシレータ15でクロックを生成し、この内部生成クロックのタイミングでラインメモリ25に格納されたデータをタイミングコントローラ12に供給する。入力クロックは、画像データのデータ量に応じた低速なクロック周波数でよい。また、画像処理部33が以下で説明する黒データを挿入し、出力データを生成するにあたり、画像解像度を大きくするため、内部生成クロックは、入力クロックよりも高いクロック周波数を用いる。黒データの挿入は、内部生成クロックのタイミングで行われる。この内部生成クロックは、例えば、出力データを垂直ドライバ52および水平ドライバ53でスキャン処理するための必要最小限のクロック周波数とすることができる。入力クロックは、第1クロックの例であり、内部生成クロックは、第2クロックの例である。第1クロックは、オシレータ15の他、PLL回路等、他の発振回路によって生成されてもよい。
画像処理部33は、ラインメモリ25から一行分の画像データを出力するにあたり、X=0から、X=H_SHIFTの間に、黒データを挿入する。また、画像処理部33は、画像データの出力にあたり、X=H_SHIFT+H_ACTIVEから、X=H_MAXの間に、黒データを挿入する。また、画像処理部33は、各行の画像データについて、同様の方法により、黒データの挿入を行う。これにより表示装置1は、各行について、画像データの表示位置以外の位置に黒データの挿入を行うことができ、水平方向における表示位置をフレキシブルに調整することができる。
ここで、図8Aを取り上げて水平系の制御について説明すると、表示装置1は、画像データのデータ量に応じた低速な入力クロックで外部の機器2から画像データの入力を受け付ける。また、画像処理部33は、ラインメモリ25の出力時に、所定の位置に黒データを挿入し、入力クロックよりも高速な内部生成クロックで画像データを出力する。図8Aの例では、画像処理部33は、1行分の出力データとして、H_SHIFTの位置まで黒データを挿入する。また、画像処理部33は、黒データの挿入後、画像データを有効データとして挿入する。また、画像処理部33は、有効データの挿入後(H_SHIFT+H_ACTIVEの位置)、H_MAXの位置まで再び黒データを挿入する。画像処理部33は、水平方向について、V_ACTIVE分の行数だけこの動作を繰り返す。このように、黒データの挿入位置は、ユーザにより指定された表示開始位置に基づいて決定される。
次に、図8Bを取り上げて、水平系の制御について説明する。図8Bでは、画像データが画素アレイ51から見切れる位置にある場合について説明する。この図では、H_SHFTの位置は、図8Aよりも+X方向側にあるため、画像データが水平方向に収まりきらない例を示している。この場合、画像処理部33は、図8Aの場合と同様に、ラインメモリ25の出力時にH_SHFTの位置まで黒データを挿入する。また、画像処理部33は、黒データの挿入後、画像データを有効データとして挿入する。この場合、画像処理部33は、H_SHIFTの位置からH_MAXの位置まで画像データを挿入する。画像処理部33は、水平方向について、V_ACTIVE分の行数だけこの動作を繰り返す。この黒データの挿入は、H_SHFTおよびH_ACTIVEから生成されるデータイネーブル信号に基づいて行われる。
図9は、第1実施形態の表示装置における垂直系の制御に関する説明図である。
図9は、表示装置1の垂直ドライバ52の一部を示している。この図では、表示装置1は、ユーザが指定した表示開始位置に基づいて、その位置を起点として画像データを表示するための垂直系の制御について説明する。
本実施形態における垂直ドライバ52は、複数のフリップフロップ45がカスケード接続されたシフトレジスタ43を含むシフトレジスタ方式であり、先頭のフリップフロップ45の入力側に、複数のフリップフロップに対して垂直スタートパルスを供給する1つまたは複数のセレクタ44を含んでいる。本実施形態では、垂直ドライバ52は、4つのフリップフロップ45が1つのセレクタ44を共有する構成となっている。また、フリップフロップ45は、垂直方向における画素数分だけ含まれており、例えば、画素アレイ51が、垂直方向に100画素含む場合、フリップフロップ45も同じ数だけ含まれる。
本実施形態における垂直ドライバ52は、垂直スタートパルスVSTを垂直クロック信号に同期してシフト動作を行う。この際、垂直ドライバ52は、垂直スタートパルスVSTの転送を出力データに対して相対的に早めてスキャン動作を行う空転送を行う。また、空転送によって、垂直方向における表示開始位置を決定することを垂直方向における部分スキャンと呼ぶ。空転送は、Y=0~V_SHIFTまでの行について行われる。垂直スタートパルスVSTが出力データよりも早められた行については、空転送が行われるため、フリップフロップ45からの出力である選択パルスSELが選択スイッチ46を介して画素アレイ51に供給されず、出力データが画素アレイ51に表示されない。そのため、これらの行については、黒領域となる。
一方、垂直スタートパルスVSTは、順次、シフト動作によって各フリップフロップ45に転送される。表示装置1は、垂直ドライバ52において出力データと、垂直スタートパルスVSTとのタイミングが一致した行から、出力データの出力を開始する。水平ドライバ53が、選択された行内の画素PIXごとに、階調情報に対応する階調電圧を選択し、画素信号として画素アレイ51に供給することで、表示装置1は、出力データを画素アレイ51に表示する。このように、垂直ドライバ52は垂直方向における表示位置を決定する。
これにより、垂直ドライバ52は、垂直ロジック回路41の制御によって、垂直スタートパルスVSTが画像データに対して早められた行(V_SHIFTの位置)まで、出力データの表示位置をずらすことができ、垂直方向における表示位置をフレキシブルに調整することができる。
図9では、垂直ドライバ52は、ブランキング期間を考慮し、全てのフリップ45にセレクタ44を接続するのではなく、4つのフリップフロップ45が1つのセレクタ44を共有する構成となっている。以下では、1つまたは複数のフリップフロップ45がカスケード接続され、先頭のフリップフロップ45にセレクタ44が接続され、1つまたは複数のフリップフロップ45がセレクタ44を共有し、1つまたは複数のフリップフロップ45のそれぞれに選択スイッチ46が接続される構成をシフトレジスタの群と呼ぶ。本実施形態では、垂直ドライバ52は、第n群のシフトレジスタ(nは自然数)を含み、表示位置の調整は、群のシフトレジスタごとに行われる。図9では、上から順に、第1群のシフトレジスタの全体および第2群のシフトレジスタの一部を示している。
図9では、垂直ドライバ52は、垂直ロジック回路41より、V_SHIFT[i:j]信号(iおよびjは自然数)の入力を受け付ける。V_SHIFT[i:j]信号は垂直方向の表示位置を決定する信号である。例えば、2進数の11ビットから構成されるV_SHIFT[i:j]信号の場合、上位9ビットで垂直スタートパルスVSTのセレクタ44の入力位置を決定し、下位2ビットで群内の選択スイッチ46のオンオフを開始する位置を決定する。
ある群のセレクタ44に入力された垂直スタートパルスVSTは、シフト動作によって、順次、それ以降のフリップフロップ45に転送される。このように、ユーザにより指定された表示開始位置に基づいて、垂直スタートパルスが入力されるセレクタ44が決定され、また、画素アレイ51に選択パルスの供給を開始するその群内のシフトレジスタ43が決定される。
図9の例では、垂直ドライバ52は、垂直ロジック回路41より、11ビットの2進数によるV_SHIFT[i:j]信号の入力を受け付けて、V_SHIFT[10:2](上位9ビット分に該当)によって垂直スタートパルスVSTを入力する群のシフトレジスタ43を決定する。また、垂直ドライバ52は、V_SHIFT[1:0](下位2ビット分に該当)によって、群内の選択スイッチ46のオンオフを開始する位置を決定する。例えば、V_SHIFT[i:j]信号が“000_0000_0010“のように表される場合、V_SHIFT[10:2]は、”000_0000_00“が該当し、V_SHIFT[2:0]は、”10“が該当する。この例では、”000_0000_00“は、垂直ドライバ52の最上位の群のシフトレジスタ43を表し、”10“は、その群内における上から3番目スイッチを表している。この場合、垂直ドライバ52は、行方向において上から1行目(out[0])および2行目(out[1])について空転送を行い、上から3行目(out[3])から出力データの出力を開始することを決定する。このように、垂直方向の表示位置は、ユーザにより指定された表示開始位置に基づいて決定される。
1つの群に含まれるフリップフロップ45は、4つに限定されない。例えば、1つの群のシフトレジスタ43は、2つまたは8つといった数のフリップフロップ45を含んでいてもよく、任意の数のフリップフロップ45を1つの群に含めることができる。
表示装置1は、ラインメモリ25を備える代わりに、一画面分の画像データを格納するフレームメモリを備えていてもよい。表示装置1は、ラインメモリ25の代わりにフレームメモリ等を備えることで、外部の機器2から一度に画像データの入力を受け付けて、その後の処理を行うことができる。フレームメモリの出力の際に、画像処理部33は、画像データに対して黒データを挿入することで、垂直方向における部分スキャン処理を不要とすることができる。フレームメモリを備えた表示装置1は、回路規模が大きくなるが、入力データフォーマットの自由度を向上させることができ、また外部の機器2から画像データの入力を受け付ける際の消費電力を抑えることができる。その他、表示装置1は、ラインメモリ25を備える代わりに、数行分の画像データを格納するパーシャルフレームメモリを備えてもよい。
図10は、第1実施形態における画素の有効領域と黒領域におけるタイミングチャートの例である。
図10Aは、有効領域を表示する画素PIXのタイミングチャートの例である。具体的には、図10Aは、信号線WSLの電位、信号線DSLの電位、信号線AZSLの電位の変化を表したタイミングチャートである。有効領域とは、有効データを出力する領域である。
なお、トランジスタT1~T4はPチャネル型であるため、信号線WSL、信号線DSLおよび信号線AZSLが低電位の状態で、これらのトランジスタがオン状態、すなわち導通状態となり、信号線WSL、信号線DSLおよび信号線AZSLが高電位の状態で、これらのトランジスタがオフ状態、すなわち非導通状態となる。
図10Aの構成により、画素PIXは、発光期間の前に、信号線AZSLをオン状態とすることにより、トランジスタT4をオン状態として、発光素子ELのアノードの電圧を初期化する。発光素子ELのアノードの電圧を初期化した後、画素PIXは、トランジスタT4をオフ状態とする。発光期間において、画素PIXは、トランジスタT2がオン状態(信号線WSLがオン状態)となることにより、信号線SGLから供給された画素信号に基づいてキャパシタC2の両端側の電圧が設定される。トランジスタT3は、信号線DSLがオン状態となったときにオン状態となる。トランジスタT1は、トランジスタT3がオン状態である期間において、キャパシタC2の両端間の電圧に応じた電流を発光素子ELに流す。発光素子ELは、トランジスタT1から供給された電流に基づいて発光する。
次に、消灯期間では、画素PIXは、信号線DSLをオフ状態とし、信号線AZSLをオン状態として、発光素子ELへの電流を遮断し、発光素子ELのアノードの電圧を初期化する。
図10Bは、黒領域を表示する画素PIXのタイミングチャートの例である。図10Bは図10Aと同様に、信号線WSLの電位、信号線DSLの電位、信号線AZSLの電位の変化を表したタイミングチャートである。
黒領域では、電位状態は、信号線WSLをオフ状態とし、信号線DSLをオフ状態とし、信号線AZSLをオン状態とした固定処理(つまり、図10Aの消光期間と同様の処理)となる。そのため、表示装置1は、垂直ロジック回路41によるスキャン処理が不要となり、画素PIXへ入力する信号フォーマットが特定の形式に限られないため自由度が増し、さらに低速化が実現できる。
図11は、第1実施形態における画素の変形例1である。
表示装置1は、図6で説明した画素PIXの他、図11の画素PIXを採用することができる。図11では、画素PIXは、キャパシタC01と、トランジスタMN02~MN03と、発光素子ELとを有している。トランジスタMN02~MN03は、N型のMOSFETである。トランジスタMN02のゲートは信号線WSLに接続され、ドレインは信号線SGLに接続され、ソースはトランジスタMN03のゲートおよびキャパシタC01に接続される。キャパシタC01の一端はトランジスタMN02のソースおよびトランジスタMN03のゲートに接続され、他端はトランジスタMN03のソースおよび発光素子ELのアノードに接続される。トランジスタMN03のゲートはトランジスタMN02のソースおよびキャパシタC01の一端に接続され、ドレインは電源線VCCPに接続され、ソースはキャパシタC01の他端および発光素子ELのアノードに接続される。発光素子ELは例えば有機EL素子であり、アノードはトランジスタMN03のソースおよびキャパシタC01の他端に接続され、カソードは電源線Vcathに接続される。電源線VCCPの電圧は、第1電圧と、第1電圧よりも低い第2電圧と、に適宜切り替わる。
この構成により、画素PIXでは、トランジスタMN02がオン状態になることにより、信号線SGLから供給された画素信号に基づいてキャパシタC01の両端間の電圧が設定される。電源線VCCPの電圧が第1電圧である期間に、トランジスタMN03は、キャパシタC01の両端間の電圧に応じた電流を発光素子ELに流す。発光素子ELは、トランジスタMN03から供給された電流に基づいて発光する。このようにして、画素PIXは、画素信号に応じた輝度で発光する。なお、電源線VCCPの電圧が第2電圧である期間には、発光素子ELは消光する。
図12は、第1実施形態における画素の変形例2である。
表示装置1は、図6で説明した画素PIXの他、図12の画素PIXを採用することができる。図12では、画素PIXは、キャパシタC11と、C12と、トランジスタMP12~MP15と、発光素子ELとを有している。トランジスタMP12~MP15はP型のMOSFETである。トランジスタMP12のゲートは信号線WSLに接続され、ソースは信号線SGLに接続され、ドレインはトランジスタMP14のゲートおよびキャパシタC12に接続される。キャパシタC11の一端は電源線VCCPに接続され、他端はキャパシタC12、トランジスタMP13のドレイン、およびトランジスタMP14のソースに接続される。キャパシタC12の一端はキャパシタC11の他端、トランジスタMP13のドレイン、およびトランジスタMP14のソースに接続され、他端はトランジスタMP12のドレインおよびトランジスタMP14のゲートに接続される。トランジスタMP13のゲートは信号線DSLに接続され、ソースは電源線VCCPに接続され、ドレインはトランジスタMP14のソース、キャパシタC11の他端、およびキャパシタC12の一端に接続される。トランジスタMP14のゲートはトランジスタMP12のドレインおよびキャパシタC12の他端に接続され、ソースはトランジスタMP13のドレイン、キャパシタC11の他端、およびキャパシタC12の一端に接続され、ドレインは発光素子ELのアノードおよびトランジスタMP15のソースに接続される。トランジスタMP15のゲートは信号線AZSLに接続され、ソースはトランジスタMP14のドレインおよび発光素子ELのアノードに接続され、ドレインは電源線VSSに接続される。
この構成により、画素PIXでは、トランジスタMP12がオン状態になることにより、信号線SGLから供給された画素信号に基づいてキャパシタC12の両端間の電圧が設定される。トランジスタMP13は、信号線DSLの信号に基づいてオンオフする。トランジスタMP14は、トランジスタMP13がオン状態である期間において、キャパシタC12の両端間の電圧に応じた電流を発光素子ELに流す。発光素子ELは、トランジスタMP14から供給された電流に基づいて発光する。このようにして、画素PIXは、画素信号に応じた輝度で発光する。トランジスタMP15は、信号線AZSLの信号に基づいてオンオフする。トランジスタMP15がオン状態である期間において、発光素子ELのアノードの電圧は電源線VSSの電圧に設定されることにより初期化される。
図13は、第1実施形態における画素の変形例3である。
表示装置1は、図6で説明した画素PIXの他、図13の画素PIXを採用することができる。この画素PIXは、キャパシタC21と、トランジスタMN22~MN25と、発光素子ELとを有している。トランジスタMN22~MN25はN型のMOSFETである。トランジスタMN22のゲートは信号線WSLに接続され、ドレインは信号線SGLに接続され、ソースはトランジスタMN24のゲートおよびキャパシタC21に接続される。キャパシタC21の一端はトランジスタMN22のソースおよびトランジスタMN24のゲートに接続され、他端はトランジスタMN24のソース、トランジスタMN25のドレイン、および発光素子ELのアノードに接続される。トランジスタMN23のゲートは信号線DSLに接続され、ドレインは電源線VCCPに接続され、ソースはトランジスタMN24のドレインに接続される。トランジスタMN24のゲートはトランジスタMN22のソースおよびキャパシタC21の一端に接続され、ドレインはトランジスタMN23のソースに接続され、ソースはキャパシタC21の他端、トランジスタMN25のドレイン、および発光素子ELのアノードに接続される。トランジスタMN25のゲートは信号線AZSLに接続され、ドレインはトランジスタMN24のソース、キャパシタC21の他端、および発光素子ELのアノードに接続され、ソースは電源線VSSに接続される。
この構成により、画素PIXでは、トランジスタMN22がオン状態になることにより、信号線SGLから供給された画素信号に基づいてキャパシタC21の両端間の電圧が設定される。トランジスタMN23は、信号線DSLの信号に基づいてオンオフする。トランジスタMN24は、トランジスタMN23がオン状態である期間において、キャパシタC21の両端間の電圧に応じた電流を発光素子ELに流す。発光素子ELは、トランジスタMN24から供給された電流に基づいて発光する。このようにして、画素PIXは、画素信号に応じた輝度で発光する。トランジスタMN25は、信号線AZSLの信号に基づいてオンオフする。トランジスタMN25がオン状態である期間において、発光素子ELのアノードの電圧は電源線VSSの電圧に設定されることにより初期化される。
図14は、第1実施形態における画素の変形例4である。
表示装置1は、図6で説明した画素PIXの他、図14の画素PIXを採用することができる。この画素PIXは、キャパシタC31と、トランジスタMP32~MP36と、発光素子ELとを有している。トランジスタMP32~MP36はP型のMOSFETである。トランジスタMP32のゲートは信号線WSLに接続され、ソースは信号線SGLに接続され、ドレインはトランジスタMP33のゲート、トランジスタMP34のドレイン、およびキャパシタC31に接続される。キャパシタC31の一端は電源線VCCPに接続され、他端はトランジスタMP32のドレイン、トランジスタMP33のゲート、およびトランジスタMP34のドレインに接続される。トランジスタMP34のゲートは信号線AZSL1に接続され、ソースはトランジスタMP33のドレインおよびトランジスタMP35のソースに接続され、ドレインはトランジスタMP32のドレイン、トランジスタMP33のゲート、およびキャパシタC31の他端に接続される。トランジスタMP35のゲートは信号線DSLに接続され、ソースはトランジスタMP33のドレインおよびトランジスタMP34のソースに接続され、ドレインはトランジスタMP36のソースおよび発光素子ELのアノードに接続される。トランジスタMP36のゲートは信号線AZSL2に接続され、ソースはトランジスタMP35のドレインおよび発光素子ELのアノードに接続され、ドレインは電源線VSSに接続される。
この構成により、画素PIXでは、トランジスタMP32がオン状態になることにより、信号線SGLから供給された画素信号に基づいてキャパシタC31の両端間の電圧が設定される。トランジスタMP35は、信号線DSLの信号に基づいてオンオフする。トランジスタMP33は、トランジスタMP35がオン状態である期間において、キャパシタC31の両端間の電圧に応じた電流を、発光素子ELに流す。発光素子ELは、トランジスタMP33から供給された電流に基づいて発光する。このようにして、画素PIXは、画素信号に応じた輝度で発光する。トランジスタMP34は、信号線AZSL1の信号に基づいてオンオフする。トランジスタMP34がオン状態である期間において、トランジスタMP33のドレインおよびゲートが互いに接続される。トランジスタMP36は、信号線AZSL2の信号に基づいてオンオフする。トランジスタMP36がオン状態になる期間において、発光素子ELのアノードの電圧は電源線VSSの電圧に設定されることにより初期化される。
図15は、第1実施形態における画素の変形例5である。
表示装置1は、図6で説明した画素PIXの他、図15の画素PIXを採用することができる。キャパシタC48の一端は信号線SGL1に接続され、他端は電源線VSSに接続される。キャパシタC49の一端は信号線SGL1に接続され、他端は信号線SGL2に接続される。トランジスタMP49はP型のMOSFETであり、ゲートは信号線WSL2に接続され、ソースは信号線SGL1に接続され、ドレインは信号線SGL2に接続される。
画素PIXは、キャパシタC41と、トランジスタMP42~MP46と、発光素子ELとを有している。トランジスタMP42~MP46は、P型のMOSFETである。トランジスタMP42のゲートは信号線WSL1に接続され、ソースは信号線SGL2に接続され、ドレインはトランジスタMP43のゲートおよびキャパシタC41に接続される。キャパシタ41の一端は電源線VCCPに接続され、他端はトランジスタMP42のドレインおよびトランジスタMP43のゲートに接続される。トランジスタMP43のゲートはトランジスタMP42のドレインおよびキャパシタC41の他端に接続され、ソースは電源線VCCPに接続され、ドレインはトランジスタMP44、MP45のソースに接続される。トランジスタMP44のゲートは信号線AZSL1に接続され、ソースはトランジスタMP43のドレインおよびトランジスタMP45のソースに接続され、ドレインは信号線SGL2に接続される。トランジスタMP45のゲートは信号線DSLに接続され、ソースはトランジスタMP43のドレインおよびトランジスタMP44のソースに接続され、ドレインはトランジスタMP46のソースおよび発光素子ELのアノードに接続される。トランジスタMP46のゲートは信号線AZSL2に接続され、ソースはトランジスタMP45のドレインおよび発光素子ELのアノードに接続され、ドレインは電源線VSSに接続される。
この構成により、画素PIXでは、トランジスタMP42がオン状態になることにより、信号線SGL1からキャパシタC49を介して供給された画素信号に基づいてキャパシタC41の両端間の電圧が設定される。トランジスタMP45は、信号線DSLの信号に基づいてオンオフする。トランジスタMP43は、トランジスタMP45がオン状態である期間において、キャパシタC41の両端間の電圧に応じた電流を発光素子ELに流す。発光素子ELは、トランジスタMP43から供給された電流に基づいて発光する。このようにして、画素PIXは、画素信号に応じた輝度で発光する。トランジスタMP44は、信号線AZSL1の信号に基づいてオンオフする。トランジスタMP44がオン状態である期間において、トランジスタMP43のドレインおよび信号線SGL2が互いに接続される。トランジスタMP46は、信号線AZSL2の信号に基づいてオンオフする。トランジスタMP46がオン状態になる期間において、発光素子ELのアノードの電圧は電源線VSSの電圧に設定されることにより初期化される。
図16は、第1実施形態における画素の変形例6である。
表示装置1は、図6で説明した画素PIXの他、図16の画素PIXを採用することができる。複数の画素PIXは、表示領域100にマトリクス状に設けられ、表示領域100は、第1の制御部40と第2の制御部70の間に設けられる。
第1の制御部40は、トランスミッションゲートTG45、TG46と、トランジスタMP56、MP57と、キャパシタC61とを有している。トランジスタMP56 、MP57は、P型のMOSFETである。トランスミッションゲートTG45の入力端には画素信号が供給され、トランスミッションゲートTG45の出力端は信号線14aの一端に接続される。トランスミッションゲートTG46の入力端は信号線14bに接続され、トランスミッションゲートTG46の出力端は電源線Vorstに接続される。キャパシタC61の一端は信号線14aに接続され、他端は電源線VSS1に接続される。トランジスタMP56のゲートは信号線INILに接続され、ソースは電源線Viniに接続され、ドレインは信号線14bに接続される。トランジスタMP57のゲートは信号線ELLに接続され、ソースは電源線Velに接続され、ドレインは信号線14bに接続される。
第2の制御部70は、トランスミッションゲートTG72と、トランジスタMP73と、キャパシタC82とを有している。トランジスタMP73は、P型のMOSFETである。トランスミッションゲートTG72の入力端は信号線14aの他端に接続され、出力端はトランジスタMP73のドレインおよびキャパシタC82の一端に接続される。トランジスタMP73のゲートは信号線REFLに接続され、ソースは電源線Vrefに接続され、ドレインはトランスミッションゲートTG72の出力端およびキャパシタC82の一端に接続される。キャパシタC82の一端はトランスミッションゲートTG72の出力端およびトランジスタMP73のドレインに接続され、他端は信号線14bの一端に接続される。
画素PIXは、キャパシタC132と、トランジスタMP121~MP125と、発光素子ELとを有している。トランジスタMP121~MP125は、P型のMOSFETである。トランジスタMP122のゲートは信号線WSLに接続され、ソースは信号線14bに接続され、ドレインはトランジスタMP121のゲートおよびキャパシタC132に接続される。キャパシタC132の一端は電源線Velに接続され、他端はトランジスタMP122のドレインおよびトランジスタMP121のゲートに接続される。トランジスタMP121のゲートはトランジスタMP122のドレインおよびキャパシタC132の他端に接続され、ソースは電源線Velに接続され、ドレインはトランジスタMP123、MP124のソースに接続される。トランジスタMP123のゲートは信号線AZSLに接続され、ソースはトランジスタMP121のドレインおよびトランジスタMP124のソースに接続され、ドレインは信号線14bに接続される。トランジスタMP124のゲートは信号線DSLに接続され、ソースはトランジスタMP121のドレインおよびトランジスタMP123のソースに接続され、ドレインはトランジスタMP125のドレインおよび発光素子130のアノードに接続される。トランジスタMP125のゲートは信号線AZSLに接続され、ソースは電源線Vorstに接続され、ドレインはトランジスタMP124のドレインおよび発光素子130のアノードに接続される。
この構成により、画素PIXでは、トランジスタMP122がオン状態になることにより、トランスミッションゲートTG45、信号線14a、トランスミッションゲートTG72、キャパシタC82および信号線14bを介して供給された画素信号に基づいてキャパシタC132の両端間の電圧が設定される。トランジスタMP124は、信号線DSLの信号に基づいてオンオフする。トランジスタMP121は、トランジスタMP124がオン状態である期間において、キャパシタC132の両端間の電圧に応じた電流を発光素子ELに流す。発光素子ELは、トランジスタMP121から供給された電流に基づいて発光する。このようにして、画素PIXは、画素信号に応じた輝度で発光する。トランジスタMP123,MP125は、信号線AZSLの信号に基づいてオンオフする。トランジスタMP123がオン状態である期間において、トランジスタMP121のドレインおよびトランジスタMP124のソースが信号線14bに接続される。トランジスタMP125がオン状態になる期間において、発光素子ELのアノードの電圧は電源線Vorstの電圧に設定されることにより初期化される。また、トランジスタMP56は、信号線INILの信号に基づいてオンオフし、トランジスタMP57は、信号線ELLの信号に基づいてオンオフし、トランジスタMP73は、信号線REFLの信号に基づいてオンオフする。トランジスタMP56がオン状態になると、信号線14bは電源線Viniの電圧に設定され、トランジスタMP57がオン状態になると、信号線14bは電源線Velの電圧に設定される。トランジスタMP73がオン状態になると、キャパシタC82の一端は電源線Vrefの電圧に設定されることにより初期化される。
図17は、第1実施形態における画素の変形例7である。
表示装置1は、図6で説明した画素PIXの他、図17の画素PIXを採用することができる。この画素PIXは、キャパシタC51と、トランジスタMP52~MP60と、発光素子ELとを有している。トランジスタMP52~MP60はP型のMOSFETである。トランジスタMP52のゲートは信号線WSLに接続され、ソースは信号線SGLに接続され、ドレインはトランジスタMP53のドレインおよびトランジスタMP54のソースに接続される。トランジスタMP53のゲートは信号線DSLに接続され、ソースは電源線VCCPに接続され、ドレインはトランジスタMP52のドレインおよびトランジスタMP54のソースに接続される。トランジスタMP54のゲートはトランジスタMP55のソース、トランジスタMP57のドレイン、およびキャパシタC51に接続され、ソースはトランジスタMP52,MP53のドレインに接続され、ドレインはトランジスタMP58,MP59のソースに接続される。キャパシタC51の一端は電源線VCCPに接続され、他端はトランジスタMP54のゲート、トランジスタMP55のソース、およびトランジスタMP57のドレインに接続される。キャパシタC51は、互いに並列に接続された2つのキャパシタを含んでいてもよい。トランジスタMP55のゲートは信号線AZSL1に接続され、ソースはトランジスタMP54のゲート、トランジスタMP57のドレイン、およびキャパシタC51の他端に接続され、ドレインはトランジスタMP56のソースに接続される。トランジスタMP56のゲートは信号線AZSL1に接続され、ソースはトランジスタMP55のドレインに接続され、ドレインは電源線VSSに接続される。トランジスタMP57のゲートは信号線WSLに接続され、ドレインはトランジスタMP54のゲート、トランジスタMP55のソース、およびキャパシタC51の他端に接続され、ソースはトランジスタMP58のドレインに接続される。トランジスタMP58のゲートは信号線WSLに接続され、ドレインはトランジスタMP57のソースに接続され、ソースはトランジスタMP54のドレインおよびトランジスタMP59のソースに接続される。トランジスタ59のゲートは信号線DSLに接続され、ソースはトランジスタMP54のドレインおよびトランジスタMP58のソースに接続され、ドレインはトランジスタMP60のソースおよび発光素子ELのアノードに接続される。トランジスタMP60のゲートは信号線AZSL2に接続され、ソースはトランジスタMP59のドレインおよび発光素子ELのアノードに接続され、ドレインは電源線VSSに接続される。
この構成により、画素PIXでは、トランジスタMP52,MP54,MP58,MP57がオン状態になることにより、信号線SGLから供給された画素信号に基づいてキャパシタC51の両端間の電圧が設定される。トランジスタMP53,MP59は、信号線DSLの信号に基づいてオンオフする。トランジスタMP54は、トランジスタMP53,MP59がオン状態である期間において、キャパシタC51の両端間の電圧に応じた電流を、発光素子ELに流す。発光素子ELは、トランジスタMP54から供給された電流に基づいて発光する。このようにして、画素PIXは、画素信号に応じた輝度で発光する。トランジスタMP55,MP56は、信号線AZSL1の信号に基づいてオンオフする。トランジスタMP55,MP56がオン状態である期間において、トランジスタMP54のゲートの電圧は電源線VSSの電圧に設定されることにより初期化される。トランジスタMP60は、信号線AZSL2の信号に基づいてオンオフする。トランジスタMP60がオン状態である期間において、発光素子ELのアノードの電圧は電源線VSSの電圧に設定されることにより初期化される。
図18は、第1実施形態における画素の変形例8である。
表示装置1は、図6で説明した画素PIXの他、図18の画素PIXを採用することができる。信号線WSNLの信号および信号線WSPLの信号は、互いに反転した信号である。
画素PIXは、キャパシタC61,C62と、トランジスタMN63,MP64,MN65~MN67と、発光素子ELとを有している。トランジスタMN63,MN65~MN67はN型のMOSFETであり、トランジスタMP64はP型のMOSFETである。トランジスタMN63のゲートは信号線WSNLに接続され、ドレインは信号線SGLおよびトランジスタMP64のソースに接続され、ソースはトランジスタMP64のドレイン、キャパシタC61,C62、およびトランジスタMN65のゲートに接続される。トランジスタMP64のゲートは信号線WSPLに接続され、ソースは信号線SGLおよびトランジスタMN63のドレインに接続され、ドレインはトランジスタMN63のソース、キャパシタC61,C62、およびトランジスタMN65のゲートに接続される。キャパシタC61は、例えばMOM(Metal Oxide Metal)キャパシタを用いて構成され、一端はトランジスタMN63のソース、トランジスタMP64のドレイン、キャパシタC62、およびトランジスタMN65のゲートに接続され、他端は電源線VSS2に接続される。なお、キャパシタC61は、例えばMOSキャパシタやMIM(Metal Insulator Metal)キャパシタを用いて構成されてもよい。キャパシタC62は、例えばMOSキャパシタを用いて構成され、一端はトランジスタMN63のソース、トランジスタMP64のドレイン、キャパシタC61の一端、およびトランジスタMN65のゲートに接続され、他端は電源線VSS2に接続される。なお、キャパシタC62は、例えば、MOMキャパシタやMIMキャパシタを用いて構成されてもよい。また、キャパシタC62の他端は、電源線VSS3(図示省略)に接続されてもよい。トランジスタMN65のゲートはトランジスタMN63のソース、トランジスタMP64のドレイン、およびキャパシタC61,C62の一端に接続され、ドレインは電源線VCCPに接続され、ソースはトランジスタMN66,MN67のドレインに接続される。トランジスタMN66のゲートは信号線AZLに接続され、ドレインはトランジスタMN65のソースおよびトランジスタMN67のドレインに接続され、ソースは電源線VSS1に接続される。トランジスタMN67のゲートは信号線DSLに接続され、ドレインはトランジスタMN65のソースおよびトランジスタMN66のドレインに接続され、ソースは発光素子ELのアノードに接続される。
この構成により、画素PIXでは、トランジスタMN63,MP64のうちの少なくとも一方がオン状態になることにより、信号線SGLから供給された画素信号に基づいてキャパシタC61,C62の両端間の電圧が設定される。トランジスタMN67は、信号線DSLの信号に基づいてオンオフする。トランジスタMN65は、トランジスタMN67がオン状態である期間において、キャパシタC61,C62の両端間の電圧に応じた電流を、発光素子ELに流す。発光素子ELは、トランジスタMP65から供給された電流に基づいて発光する。このようにして、画素PIXは、画素信号に応じた輝度で発光する。トランジスタMN66は、信号線AZLの信号に基づいてオンオフしてもよい。また、トランジスタMN66は、信号線AZLの信号に応じた抵抗値を有する抵抗素子として機能してもよい。この場合、トランジスタMN65およびトランジスタMN66はいわゆるソースフォロワ回路を構成する。
図19は、第1実施形態における画素の変形例9である。
表示装置1は、図6で説明した画素PIXの他、図19の画素PIXを採用することができる。図19は、液晶表示装置における画素PIXの構成を表したものである。なお、図19では、4つの画素PIXに対応する領域について示している。このように、画素PIXは、液晶素子LCと、保持容量Cpと、FET110とを含むものである。各画素PIXには、走査線GLと信号線DLとが接続されている。走査線GLは、FET110の例えばゲートに接続されており、図示しない走査線駆動回路から、所定のタイミングでFET110へ走査信号を供給するための配線である。信号線DLは、外部から入力された映像信号に基づく信号を、信号線駆動回路から各画素Pへ供給するための配線である。なお、走査線駆動回路および信号線駆動回路は、有効画素領域Aの周辺領域に形成されるか、または接続されている。この画素は、駆動基板10に複数層にわたって形成されている。
図20は、第1実施形態の表示装置の変形例における垂直系の制御に関する説明図である。
本変形例では、垂直ドライバ52の構成は、シフトレジスタ方式ではなく、アドレスデコード方式である。図9に示した構成以外は、第1実施形態と同様であるため、説明を省略する。垂直ドライバ52は、1または複数のアドレスデコーダ47を含み、垂直ロジック回路41から垂直方向の表示開始位置を示す信号(アドレス信号)を入力として受け付ける。また、アドレスデコーダ47は、垂直方向における画素数分だけ備えられ、例えば、画素アレイ51が、垂直方向に100画素含む場合、アドレスデコーダ47も同じ数だけ含まれる。垂直ドライバ52は、アドレス信号から対象となるアドレスデコーダ47を選択し、出力データの垂直方向における表示位置を決定する。
例えば、垂直ロジック回路41は、ユーザが指定した垂直方向の表示開始位置に関する信号をデコードし、デコード値を含むアドレス信号を生成する。垂直ロジック回路41は、デコード値から、特定の行を選択し、選択パルスSELを出力する。水平ドライバ53は、選択パルスSELの出力に基づいて、その行における出力データを出力する。垂直ロジック回路41は、アドレスデコード方式を用いることで、シフトレジスタ方式と比較して、垂直ドライバ52の制御を容易化することができる。
図20の例では、垂直ドライバ52は、垂直ロジック回路41からデコード信号に含まれるデコード値として、“234”という値の入力を受け付ける例である。この値は、行方向において上から3番目の行を表しており、垂直ドライバ52がその行のアドレスデコーダ47からから選択パルスSELを出力する。水平ドライバ53は、選択パルスSELに基づいて、水平方向における出力データを出力する。一方で、上から1、2番目の行は、黒領域となる。
本実施形態によれば、表示装置1は、ユーザが指定した表示開始位置に基づいて、入力された画像データの解像度および表示位置をフレキシブルに調整することができる。
また、本実施形態によれば、表示装置1は、画像データおよび同期信号を含む一定の形式の入力データフォーマットで外部の機器から入力を受け付ける。そのため、入力クロックについて画像データのデータ量に応じた低速なクロック周波数とすることができるため、低消費電力化を実現することができる。
また、本実施形態によれば、表示装置1は、黒データの挿入は、内部生成クロックで行うため、入力クロックについて画像データのデータ量に応じた低速なクロック周波数とすることができ、低消費電力化を実現することができる。
また、本実施形態によれば、表示装置1におけるシフトレジスタ43の各群は、複数のフリップフロップ45がセレクタ44を共有する構成をとっているため、フリップフロップ45ごとにセレクタ44を備える構成と比較して、回路規模が大きくなることを抑制することができる。また、表示装置1は、ラインメモリ25を備えることで、同様に回路規模が大きくなることを抑制することができる。
また、本実施形態によれば、表示する画像データに見切れが発生する場合、表示装置1はユーザが指定した表示開始位置から、画素アレイ51内に表示できる分の画像データを表示することができる。
また、本実施形態によれば、表示装置1は、黒領域について画素PIXのトランジスタの処理が固定であるため、垂直ドライバ52によるスキャン処理を不要とすることができる。また、画素PIXへの信号フォーマットの入力形式は、特定の信号フォーマットに限られないため自由度が増し、さらに低速化が実現できる。
また、本実施形態によれば、前記画素に含まれる発光素子は、有機EL素子または液晶素子等、種々の発光素子を採用することができ、また、種々の画素PIXを備えた表示装置1を実現することができる。
また、本実施形態によれば、表示装置1は、垂直ロジック回路41として、アドレスデコード方式を採用することができる。表示装置1は、アドレスデコーダ47を用いることで、シフトレジスタ方式と比較して、垂直ドライバ52の制御を容易化することができる。
(第2実施形態)
図21は、第2実施形態におけるタイミングコントローラのブロック図である。
図21は、第2実施形態におけるタイミングコントローラのブロック図である。
本実施形態では、第1実施形態とは異なり、表示装置1は、水平ロジック回路42の代わりに、第1水平ロジック回路43および第2水平ロジック回路44を備える。その他の構成は第1実施形態と同様であるため省略する。本実施形態では、表示装置1は、第1水平ロジック回路43の出力時に画素データに対して、黒データの挿入を行う。
図22は、第2実施形態の表示装置における動作説明図である。
この例では、画像処理部33が、1行分の有効データの前後に、黒データを挿入する例を取り上げて、第1実施形態と第2実施形態とを比較する。第1実施形態では、画像処理部33は、ラインメモリ25の出力時に黒データを挿入する。黒データは、H_SHIFTの位置まで挿入され、続いて表示解像度(H_ACTIVE)分の有効データが挿入される。有効データの挿入後、再び黒データが挿入され、出力データが作成される。黒データの挿入により、第2水平ロジック回路44では、有効データは第1水平ロジック回路43とは記憶領域の対応関係がずれて格納されることになる。第2実施形態では、タイミングコントローラ12は、水平スタートパルスHSTに同期して、画素データを第1水平ロジック回路43に供給する。この画素データは、R、GおよびB等の色ごとに、その階調を示す階調情報を含む。第1水平ロジック回路43は、この画素データを一時的に保存する。また、画像処理部33は、第1水平ロジック回路43の出力時に、黒データの階調情報を挿入した画素データを、第2水平ロジック回路44に供給する。この黒データの挿入は、データイネーブル信号に基づいて行われる。本実施形態においては、表示装置1は、ラインメモリ25を備えていなくてもよい。また、黒データの挿入は、ディスプレイコントローラ13内に黒データ挿入部を設けて、この機能ブロックにより実現してもよい。
図23は、第2実施形態の表示装置の変形例における動作説明図である。
本変形例では、画像処理部33は、ラインメモリ25の出力時に黒データを挿入するのではなく、タイミングコントローラ12の出力時に画像データに対して、黒データの挿入を行う。この黒データの挿入は、データイネーブル信号に基づいて行われる。また、黒データの挿入は、タイミングコントローラ12内に黒データ挿入部を設けて、この機能ブロックにより実現してもよい。また、本変形例においては、第1水平ロジック回路43および第2水平ロジック回路44の構成は、第1実施形態と同様な水平ロジック回路42であってもよい。
本実施形態によれば、表示装置1は、ラインメモリ25の出力時以外のタイミングで画像データに黒データを挿入することができ、表示装置1の設計の自由度を向上させることができる。
(適用例1)
次に、上記実施の形態および変形例で説明した表示システムの適用例について説明する。
次に、上記実施の形態および変形例で説明した表示システムの適用例について説明する。
(適用例1)
図24は、ヘッドマウントディスプレイ110の外観の一例を表すものである。ヘッドマウントディスプレイ110は、例えば、眼鏡形の表示部111の両側に、使用者の頭部に装着するための耳掛け部112を有する。このようなヘッドマウントディスプレイ110に、上記実施の形態等に係る技術を適用することができる。
図24は、ヘッドマウントディスプレイ110の外観の一例を表すものである。ヘッドマウントディスプレイ110は、例えば、眼鏡形の表示部111の両側に、使用者の頭部に装着するための耳掛け部112を有する。このようなヘッドマウントディスプレイ110に、上記実施の形態等に係る技術を適用することができる。
(適用例2)
図25は、他のヘッドマウントディスプレイ120の外観の一例を表すものである。ヘッドマウントディスプレイ120は、本体部121と、アーム部122と、鏡筒部123とを有する、透過式のヘッドマウントディスプレイである。このヘッドマウントディスプレイ120は、眼鏡128に装着されている。本体部121は、ヘッドマウントディスプレイ120の動作を制御するための制御基板や表示部を有している。この表示部は、表示画像の画像光を射出する。アーム部122は、本体部121と鏡筒部123とを連結し、鏡筒部123を支持する。鏡筒部123は、本体部121からアーム部122を介して供給された画像光を、眼鏡128のレンズ129を介して、ユーザの目に向かって投射する。このようなヘッドマウントディスプレイ120に、上記実施の形態等に係る技術を適用することができる。
図25は、他のヘッドマウントディスプレイ120の外観の一例を表すものである。ヘッドマウントディスプレイ120は、本体部121と、アーム部122と、鏡筒部123とを有する、透過式のヘッドマウントディスプレイである。このヘッドマウントディスプレイ120は、眼鏡128に装着されている。本体部121は、ヘッドマウントディスプレイ120の動作を制御するための制御基板や表示部を有している。この表示部は、表示画像の画像光を射出する。アーム部122は、本体部121と鏡筒部123とを連結し、鏡筒部123を支持する。鏡筒部123は、本体部121からアーム部122を介して供給された画像光を、眼鏡128のレンズ129を介して、ユーザの目に向かって投射する。このようなヘッドマウントディスプレイ120に、上記実施の形態等に係る技術を適用することができる。
なお、このヘッドマウントディスプレイ120は、いわゆる導光板方式のヘッドマウントディスプレイであるが、これに限定されるものではなく、例えば、いわゆるバードバス方式のヘッドマウントディスプレイであってもよい。このバードバス方式のヘッドマウントディスプレイは、例えば、ビームスプリッタと、部分的に透明なミラーとを備えている。ビームスプリッタは、画像情報でエンコードされた光をミラーに向けて出力し、ミラーは、光をユーザの目に向かって反射させる。ビームスプリッタおよび部分的に透明なミラーの両方は、部分的に透明である。これにより、周囲環境からの光がユーザの目に到達する。
(適用例3)
図26A、26Bは、デジタルスチルカメラ130の外観の一例を表すものであり、図26Aは正面図を示し、図26Bは背面図を示す。このデジタルスチルカメラ130は、レンズ交換式一眼レフレックスタイプのカメラであり、カメラ本体部(カメラボディ)131と、撮影レンズユニット132と、グリップ部133と、モニタ134と、電子ビューファインダ135とを有する。撮像レンズユニット132は、交換式のレンズユニットであり、カメラ本体部311の正面のほぼ中央付近に設けられる。グリップ部133は、カメラ本体部311の正面の左側に設けられ、撮影者は、このグリップ部133を把持するようになっている。モニタ134は、カメラ本体部131の背面のほぼ中央よりも左側に設けられる。電子ビューファインダ135は、カメラ本体部131の背面において、モニタ14の上部に設けられる。撮影者は、この電子ビューファインダ135を覗くことにより、撮影レンズユニット132から導かれた被写体の光像を視認し、構図を決定することができる。電子ビューファインダ135に、上記実施の形態等に係る技術を適用することができる。
図26A、26Bは、デジタルスチルカメラ130の外観の一例を表すものであり、図26Aは正面図を示し、図26Bは背面図を示す。このデジタルスチルカメラ130は、レンズ交換式一眼レフレックスタイプのカメラであり、カメラ本体部(カメラボディ)131と、撮影レンズユニット132と、グリップ部133と、モニタ134と、電子ビューファインダ135とを有する。撮像レンズユニット132は、交換式のレンズユニットであり、カメラ本体部311の正面のほぼ中央付近に設けられる。グリップ部133は、カメラ本体部311の正面の左側に設けられ、撮影者は、このグリップ部133を把持するようになっている。モニタ134は、カメラ本体部131の背面のほぼ中央よりも左側に設けられる。電子ビューファインダ135は、カメラ本体部131の背面において、モニタ14の上部に設けられる。撮影者は、この電子ビューファインダ135を覗くことにより、撮影レンズユニット132から導かれた被写体の光像を視認し、構図を決定することができる。電子ビューファインダ135に、上記実施の形態等に係る技術を適用することができる。
(適用例4)
図27は、テレビジョン装置140の外観の一例を表すものである。テレビジョン装置140は、フロントパネル142およびフィルターガラス143を含む映像表示画面部141を有する。この映像表示画面部141に、上記実施の形態等に係る技術を適用することができる。
図27は、テレビジョン装置140の外観の一例を表すものである。テレビジョン装置140は、フロントパネル142およびフィルターガラス143を含む映像表示画面部141を有する。この映像表示画面部141に、上記実施の形態等に係る技術を適用することができる。
(適用例5)
図28は、スマートフォン150の外観の一例を表すものである。スマートフォン150は、各種情報を表示する表示部151と、ユーザによる操作入力を受け付けるボタンなどを含む操作部152とを有する。この表示部151に、上記実施の形態等に係る技術を適用することができる。
図28は、スマートフォン150の外観の一例を表すものである。スマートフォン150は、各種情報を表示する表示部151と、ユーザによる操作入力を受け付けるボタンなどを含む操作部152とを有する。この表示部151に、上記実施の形態等に係る技術を適用することができる。
(適用例6)
図29A、29Bは、本開示の技術が適用された車両の一構成例を表すものであり、図29Aは、車両200の後部から見た車両の内部の一例を示し、図29Bは、車両200の左後方からみた車両の内部の一例を示す。
図29A、29Bは、本開示の技術が適用された車両の一構成例を表すものであり、図29Aは、車両200の後部から見た車両の内部の一例を示し、図29Bは、車両200の左後方からみた車両の内部の一例を示す。
図29A,29Bの車両は、センターディスプレイ201と、コンソールディスプレイ202と、ヘッドアップディスプレイ203と、デジタルリアミラー204と、ステアリングホイールディスプレイ205と、リアエンタテイメントディスプレイ206とを有する。
センターディスプレイ201は、ダッシュボード261における、運転席262および助手席263に対向する場所に配置されている。図29Aでは、運転席262側から助手席263側まで延びる横長形状のセンターディスプレイ201の例を示すが、センターディスプレイ201の画面サイズや配置場所はこれに限定されるものではない。センターディスプレイ201は、種々のセンサで検知された情報を表示可能である。具体的な一例として、センターディスプレイ201には、イメージセンサで撮影した撮影画像、ToFセンサで計測された、車両前方や側方の障害物までの距離画像、赤外線センサで検出された乗員の体温などを表示可能である。センターディスプレイ201は、例えば、安全関連情報、操作関連情報、ライフログ、健康関連情報、認証/識別関連情報、およびエンタテイメント関連情報の少なくとも一つを表示するために用いることができる。
安全関連情報は、センサの検出結果に基づく、居眠り検知、よそ見検知、同乗している子供のいたずら検知、シートベルト装着有無、乗員の置き去り検知などの情報である。操作関連情報は、センサを用いて検出された、乗員の操作に関するジェスチャの情報である。ジェスチャは、車両内の種々の設備の操作を含んでいてもよく、例えば、空調設備、ナビゲーション装置、AV(Audio Visual)装置、照明装置等の操作を含む。ライフログは、乗員全員のライフログを含む。例えば、ライフログは、各乗員の行動記録を含む。ライフログを取得し保存することにより、事故が生じた際、乗員がどのような状態であったかを確認できる。健康関連情報は、温度センサを用いて検出された乗員の体温や、検出された体温に基づいて推測された乗員の健康状態の情報を含む。あるいは、乗員の健康状態の情報は、イメージセンサにより撮像された乗員の顔に基づいて推測されてもよい。また、乗員の健康状態の情報は、乗員と自動音声を用いて会話を行うことにより得られた乗員の回答内容に基づいて推測されてもよい。認証/識別関連情報は、センサを用いて顔認証を行うキーレスエントリ機能や、顔識別でシート高さや位置の自動調整機能などの情報を含む。エンタテイメント関連情報は、センサにより検出された乗員によるAV装置の操作情報や、センサにより検出され認識された乗員に適した、表示すべきコンテンツの情報などを含む。
コンソールディスプレイ202は、例えばライフログ情報の表示に用いることができる。コンソールディスプレイ202は、運転席262と助手席263の間のセンターコンソール264における、シフトレバー265の近くに配置されている。コンソールディスプレイ202も、種々のセンサで検知された情報を表示可能である。また、コンソールディスプレイ202は、イメージセンサで撮像された車両周辺の画像を表示してもよいし、車両周辺の障害物までの距離画像を表示してもよい。
ヘッドアップディスプレイ203は、運転席262の前方のフロントガラス266の奥に仮想的に表示される。ヘッドアップディスプレイ203は、例えば、安全関連情報、操作関連情報、ライフログ、健康関連情報、認証/識別関連情報、およびエンタテイメント関連情報の少なくとも一つを表示するために用いることができる。ヘッドアップディスプレイ203は、運転席262の正面に仮想的に配置されることが多いため、車両の速度、燃料の残量、バッテリの残量などの車両の操作に直接関連する情報を表示するのに適している。
デジタルリアミラー204は、車両の後方を表示できるだけでなく、後部座席の乗員の様子も表示できるため、例えば後部座席の乗員のライフログ情報の表示に用いることができる。
ステアリングホイールディスプレイ205は、車両のステアリングホイール267の中心付近に配置されている。ステアリングホイールディスプレイ205は、例えば、安全関連情報、操作関連情報、ライフログ、健康関連情報、認証/識別関連情報、およびエンタテイメント関連情報の少なくとも一つを表示するために用いることができる。特に、ステアリングホイールディスプレイ205は、運転者の手の近くにあるため、運転者の体温等のライフログ情報を表示したり、AV装置や空調設備等の操作に関する情報などを表示するのに適している。
リアエンタテイメントディスプレイ206は、運転席262や助手席263の背面側に取り付けられており、後部座席の乗員が視聴するためのものである。リアエンタテイメントディスプレイ206は、例えば、安全関連情報、操作関連情報、ライフログ、健康関連情報、認証/識別関連情報、およびエンタテイメント関連情報の少なくとも一つを表示するために用いることができる。特に、リアエンタテイメントディスプレイ206は、後部座席の乗員の目の前にあるため、後部座席の乗員に関連する情報が表示される。リアエンタテイメントディスプレイ206は、例えば、AV装置や空調設備の操作に関する情報を表示したり、後部座席の乗員の体温等を温度センサ5で計測した結果を表示してもよい。
これらのセンターディスプレイ201、コンソールディスプレイ202、ヘッドアップディスプレイ203、デジタルリアミラー204、ステアリングホイールディスプレイ205、リアエンタテイメントディスプレイ206に、上記実施の形態等に係る技術を適用することができる。
(適用例7)
図30に図示した液晶プロジェクタ300は、光源からの光を赤色、青色、緑色の3原色に分離し、それぞれの色に対して液晶表示パネルを1枚ずつ用いてカラー画像表示を行なう、いわゆる3板方式のプロジェクタである。以下では、便宜上、赤色光が入射する液晶表示パネル10を液晶表示装置325R、緑色光が入射する液晶表示パネル10を液晶表示装置325G、青色光が入射する液晶表示パネル10を液晶表示装置325Bと呼称する。液晶表示装置325R、325G、325Bは、液晶表示パネルであり、3枚ともほぼ同じ構造を有している。これらの液晶表示装置325R、325G、325Bは、制御回路20により制御される。
図30に図示した液晶プロジェクタ300は、光源からの光を赤色、青色、緑色の3原色に分離し、それぞれの色に対して液晶表示パネルを1枚ずつ用いてカラー画像表示を行なう、いわゆる3板方式のプロジェクタである。以下では、便宜上、赤色光が入射する液晶表示パネル10を液晶表示装置325R、緑色光が入射する液晶表示パネル10を液晶表示装置325G、青色光が入射する液晶表示パネル10を液晶表示装置325Bと呼称する。液晶表示装置325R、325G、325Bは、液晶表示パネルであり、3枚ともほぼ同じ構造を有している。これらの液晶表示装置325R、325G、325Bは、制御回路20により制御される。
図30の液晶プロジェクタ300は、光を発する光源311と、光源311からの光の出射側に配置される第1のレンズアレイ312と、第1のレンズアレイ312からの出射光を反射し、出射光の光路(光軸310)を90°変更するミラー314と、ミラー314からの反射光が入射する第2のレンズアレイ313とを備えている。
ミラー314は、好適には全反射ミラーである。
第1レンズアレイ312と第2レンズアレイ313には、それぞれ複数のマイクロレンズ312M、313Mが2次元的に配列されている。第1レンズアレイ312、第2レンズアレイ313は、光の照度分布を均一化させるためのものであり、入射した光を複数の小光束に分割する機能を有している。
なお、光源311と第1レンズアレイ312との間に、図示しないUV(Ultra Violet)/IR(Infrared)カットフィルタを設置してもよい。
光源311は、カラー画像表示に必要とされる、赤色光、青色光および緑色光を含んだ白色光を発する。光源311は、白色光を発する発光体(図示せず)と、発光体から発せられた光を反射、集光するリフレクターとを含んで構成されている。
発光体としては、たとえば、超高圧水銀ランプ、ハロゲンランプ、メタルハライドランプまたはキセノンランプ等のランプが使用される。リフレクターは、集光効率が良い形状であることが望ましく、たとえば回転楕円鏡や回転放物面等の回転対称な凹面形状となっている。また、発光体の発光点は、凹面形状のリフレクターの焦点位置に配置される。
光源311の発光体から出射された白色光は、リフレクターによって略平行光となり、第1レンズアレイ312を通過して全反射ミラー314に入射する。全反射ミラー314によって光軸310が90°曲がった白色光は、第2レンズアレイ313に入射する。
図30に図解の液晶プロジェクタ300は、第2レンズアレイ313からの光の出射側に、PS合成素子315と、コンデンサレンズ316と、ダイクロイックミラー317とを有する。
PS合成素子315には、第2レンズアレイ313における隣り合うマイクロレンズ間に対応する位置に、複数の位相差板315Aが設けられている。1/2波長板が、位相差板315Aの一例である。
PS合成素子315は、入射した光をP偏光成分およびS偏光成分の偏光に分離する。また、PS合成素子315は、分離した2つの偏光のうち、一方の偏光を、その偏光方向(たとえばP偏光)を保ったまま偏光変換素子315から出射し、他方の偏光(たとえばS偏光成分)を、1/2波長板315Aの作用により、他の偏光成分(たとえばP偏光成分)に変換して出射する。
PS合成素子315から出射した光は、コンデンサレンズ316によって集光されてダイクロイックミラー317に入射する。
ダイクロイックミラー317は、入射した光のうち、たとえば赤色光LRを反射し、その他の色の光を透過することにより、入射光を赤色光LRとその他の色とに色分解する。
さらに、液晶プロジェクタ300は、ダイクロイックミラー317によって色分解された赤色光LRの光路に沿って、ミラー318と、フィールドレンズ324Rと、入射側偏光板330Iと、液晶表示装置325Rと、出射側偏光板330Sとを有する。
ミラー318としては、好適には全反射ミラーが用いられる。全反射ミラー318は、ダイクロイックミラー317によって色分解された赤色光LRを、入射側偏光板330Iおよび液晶表示装置325Rに向けて反射する。
入射側偏光板330Iは、前述のように、全反射ミラー318から入射する赤色光LRのうち、偏光軸330aに一致する方向の光を通過させる。
液晶表示装置325Rは、入射側偏光板330Iを介して入射した赤色光LRを、入力される画像データに応じて空間的に変調する。出射側偏光板330Sは、液晶表示パネル325Rからの変調された赤色光LRのうち、偏光軸330bに一致する方向の光を通過させる。
液晶プロジェクタ300は、ダイクロイックミラー317によって色分解された他の色の光の光路に沿って、ダイクロイックミラー319を有している。ダイクロイックミラー319は、入射した光のうち、たとえば緑色光LGを反射して青色光LBを透過することにより、入射した光を緑色光LGと青色光LBとに色分解する。
ダイクロイックミラー319によって色分解された緑色光LGの光路には、フィールドレンズ324Gと、入射側偏光板330Iと、液晶表示パネル325Gと、出射側偏光板330Sとが設けられている。
入射側偏光板330Iは、ダイクロイックミラー319から入射する緑色光LGのうち、偏光軸330aに一致する方向の光を通過させる。
液晶表示装置325Gは、入射側偏光板330Iを介して入射した緑色光LGを、入力される画像データに応じて空間的に変調する。
出射側偏光板330Sは、液晶表示パネル325Gからの変調された緑色光LGのうち、偏光軸330bに一致する方向の光を通過させる。
さらに、ダイクロイックミラー319によって色分解された青色光LBの光路に沿って、リレーレンズ320と、ミラー321と、リレーレンズ322と、ミラー323と、フィールドレンズ324Bと、入射側偏光板330Iと、液晶表示装置325Bと、出射側偏光板330Sとが設けられている。
ミラー321、323は、好適には全反射ミラーである。全反射ミラー321は、リレーレンズ320を介して入射した青色光LBを、全反射ミラー323に向けて反射する。全反射ミラー323は、全反射ミラー321によって反射され、リレーレンズ322を介して入射した青色光LBを、入射側偏光板330Iおよび液晶表示パネル325Bに向けて反射する。
入射側偏光板330Iは、全反射ミラー323から入射する緑色光LGのうち、偏光軸330aに一致する方向の光を通過させる。
液晶表示装置325Bは、全反射ミラー323によって反射され、フィールドレンズ324Bおよび入射側偏光板330Iを介して入射した青色光LBを、入力される画像データに応じて空間的に変調する。
出射側偏光板330Sは、液晶表示パネル325Bからの変調された青色光LBのうち、偏光軸330bに一致する方向の光を通過させる。赤色光LR、緑色光LGおよび青色光LBの光路が交わる位置には、これら3つの色光を合成する機能を有したクロスプリズム326が設置されている。
クロスプリズム326は、一例として、赤色光LR、緑色光LG、青色光LBがそれぞれ入射する入射面326R、326G、326B、および、赤色光LR、緑色光LG、青色光LBが合成された光が出射する出射面326Tを各々有する4つの直角プリズムを接合して構成されている。
液晶プロジェクタ300においては、クロスプリズム326内に入射した緑色光LGを出射面326T側に向けて透過し、クロスプリズム326内に入射した赤色光LRおよび青色光LBを出射面326T側に向けて反射するように、ダイクロイック膜が各直角プリズムの接合面にコートされている。
以上により、クロスプリズム326は、入射面326R、326G、326Bに入射した3つの色光を合成して出射面326Tから出射する。
また、液晶プロジェクタ300は、クロスプリズム326から出射された合成光を、スクリーン328に向けて投射するための投射レンズ327を有している。投射レンズ327は、好適には複数のレンズからなり、スクリーン328に投射する画像の大きさを調整するズーム機能や、ピント合わせ機能を有する。
以上、実施の形態およびその変形例、適用例ならびに応用例を挙げて本開示を説明したが、本開示は上記実施の形態等に限定されるものではなく、種々変形が可能である。なお、本明細書中に記載された効果は、あくまで例示である。本開示の効果は、本明細書中に記載された効果に限定されるものではない。本開示が、本明細書中に記載された効果以外の効果を持っていてもよい。
また、例えば、本開示は以下のような構成を取ることができる。
(1)
複数の画素が2次元アレイ状に配列された画素アレイ部と、
画像データの入力を受け付けて、一時的に保存するメモリと、
前記メモリから出力された前記画像データに黒データを挿入し、出力データを生成する画像処理部と、
前記出力データの垂直方向における表示位置を決定する垂直ドライバを制御する、垂直ロジック回路と、
前記出力データの水平方向における各画素に、前記出力データの階調情報に対応する階調電圧を供給する水平ドライバを制御する、水平ロジック回路とを備え、
前記黒データの挿入位置と、前記垂直方向の表示位置とは、ユーザにより指定された表示開始位置に基づいて決定される、
表示装置。
複数の画素が2次元アレイ状に配列された画素アレイ部と、
画像データの入力を受け付けて、一時的に保存するメモリと、
前記メモリから出力された前記画像データに黒データを挿入し、出力データを生成する画像処理部と、
前記出力データの垂直方向における表示位置を決定する垂直ドライバを制御する、垂直ロジック回路と、
前記出力データの水平方向における各画素に、前記出力データの階調情報に対応する階調電圧を供給する水平ドライバを制御する、水平ロジック回路とを備え、
前記黒データの挿入位置と、前記垂直方向の表示位置とは、ユーザにより指定された表示開始位置に基づいて決定される、
表示装置。
(2)
前記画像データの入力は、入力クロックである第1クロックのタイミングで行われ、前記画像データへの前記黒データの挿入は、前記表示装置の内部で生成された第2クロックのタイミングで行われる、(1)に記載の表示装置。
前記画像データの入力は、入力クロックである第1クロックのタイミングで行われ、前記画像データへの前記黒データの挿入は、前記表示装置の内部で生成された第2クロックのタイミングで行われる、(1)に記載の表示装置。
(3)
前記第2クロックにおけるクロック周波数は、前記第1クロックにおけるクロック周波数よりも高い、(2)に記載の表示装置。
前記第2クロックにおけるクロック周波数は、前記第1クロックにおけるクロック周波数よりも高い、(2)に記載の表示装置。
(4)
前記表示装置は、オシレータまたはPLL回路をさらに備え、
前記第2クロックは、前記オシレータまたは前記PLL回路によって生成される、
(2)に記載の表示装置。
前記表示装置は、オシレータまたはPLL回路をさらに備え、
前記第2クロックは、前記オシレータまたは前記PLL回路によって生成される、
(2)に記載の表示装置。
(5)
前記垂直ドライバは、
シフト動作を行う1つまたは複数のフリップフロップと、
前記1つまたは複数のフリップフロップに接続され、選択パルスを前記画素アレイ部に供給する1つまたは複数の選択スイッチと、
前記1つまたは複数のフリップフロップに垂直スタートパルスを供給するセレクタとを含み、
前記セレクタは、前記1つまたは複数のフリップフロップのうち、先頭の前記フリップフロップに接続される、
第n群のシフトレジスタ(nは自然数)を含む、
(1)に記載の表示装置。
前記垂直ドライバは、
シフト動作を行う1つまたは複数のフリップフロップと、
前記1つまたは複数のフリップフロップに接続され、選択パルスを前記画素アレイ部に供給する1つまたは複数の選択スイッチと、
前記1つまたは複数のフリップフロップに垂直スタートパルスを供給するセレクタとを含み、
前記セレクタは、前記1つまたは複数のフリップフロップのうち、先頭の前記フリップフロップに接続される、
第n群のシフトレジスタ(nは自然数)を含む、
(1)に記載の表示装置。
(6)
前記表示開始位置に基づいて、前記垂直スタートパルスが入力される前記セレクタと、前記画素アレイ部に前記選択パルスの供給を開始する前記シフトレジスタとが決定される、(5)に記載の表示装置。
前記表示開始位置に基づいて、前記垂直スタートパルスが入力される前記セレクタと、前記画素アレイ部に前記選択パルスの供給を開始する前記シフトレジスタとが決定される、(5)に記載の表示装置。
(7)
前記垂直ドライバは、前記垂直スタートパルスの転送を前記出力データに対して相対的に早めて空転送を行い、前記垂直方向における表示開始位置を決定する、(5)に記載の表示装置。
前記垂直ドライバは、前記垂直スタートパルスの転送を前記出力データに対して相対的に早めて空転送を行い、前記垂直方向における表示開始位置を決定する、(5)に記載の表示装置。
(8)
前記空転送が行われた行は黒領域となる、請求項7に記載の表示装置。
前記空転送が行われた行は黒領域となる、請求項7に記載の表示装置。
(9)
前記メモリは、ラインメモリまたはフレームメモリである、(1)に記載の表示装置。
前記メモリは、ラインメモリまたはフレームメモリである、(1)に記載の表示装置。
(10)
前記メモリは、前記画像データの入力を受け付けるデータ入力インターフェースの出力側に備えられる、(1)に記載の表示装置。
前記メモリは、前記画像データの入力を受け付けるデータ入力インターフェースの出力側に備えられる、(1)に記載の表示装置。
(11)
前記表示装置は、前記画像データおよび同期信号を含む一定の形式の入力データフォーマットで外部の機器から入力を受け付ける、(1)に記載の表示装置。
前記表示装置は、前記画像データおよび同期信号を含む一定の形式の入力データフォーマットで外部の機器から入力を受け付ける、(1)に記載の表示装置。
(12)
前記画素に含まれる発光素子は、有機EL素子または液晶素子である、(1)に記載の表示装置。
前記画素に含まれる発光素子は、有機EL素子または液晶素子である、(1)に記載の表示装置。
(13)
前記垂直ドライバは、垂直方向の表示開始位置を示すアドレス信号の入力を受け付けて、垂直方向における表示開始位置を決定する1つまたは複数のアドレスデコーダを含む、(1)に記載の表示装置。
前記垂直ドライバは、垂直方向の表示開始位置を示すアドレス信号の入力を受け付けて、垂直方向における表示開始位置を決定する1つまたは複数のアドレスデコーダを含む、(1)に記載の表示装置。
(14)
前記水平ドライバは、前記黒領域における前記画素の信号線の電位状態を固定処理とする、(8)に記載の表示装置。
前記水平ドライバは、前記黒領域における前記画素の信号線の電位状態を固定処理とする、(8)に記載の表示装置。
(15)
複数の画素が2次元アレイ状に配列された画素アレイ部と、
画像データの入力を受け付けて、一時的に保存する第1水平ロジック回路と、
前記第1水平ロジック回路から出力された前記画像データに黒データを挿入し、出力データを生成する画像処理部と、
前記出力データの垂直方向における表示位置を決定する垂直ドライバを制御する、垂直ロジック回路と、
前記出力データの水平方向における各画素に、前記出力データの階調情報に対応する階調電圧を供給する水平ドライバを制御する、第2水平ロジック回路とを備え、
前記黒データの挿入位置と、前記垂直方向の表示位置とは、ユーザにより指定された表示開始位置に基づいて決定される、
表示装置。
複数の画素が2次元アレイ状に配列された画素アレイ部と、
画像データの入力を受け付けて、一時的に保存する第1水平ロジック回路と、
前記第1水平ロジック回路から出力された前記画像データに黒データを挿入し、出力データを生成する画像処理部と、
前記出力データの垂直方向における表示位置を決定する垂直ドライバを制御する、垂直ロジック回路と、
前記出力データの水平方向における各画素に、前記出力データの階調情報に対応する階調電圧を供給する水平ドライバを制御する、第2水平ロジック回路とを備え、
前記黒データの挿入位置と、前記垂直方向の表示位置とは、ユーザにより指定された表示開始位置に基づいて決定される、
表示装置。
(16)
前記画像データへの前記黒データの挿入は、前記垂直ロジック回路および前記水平ロジック回路を含むディスプレイコントローラの動作タイミングを制御するタイミングコントローラの出力後に行われる、(1)に記載の表示装置。
前記画像データへの前記黒データの挿入は、前記垂直ロジック回路および前記水平ロジック回路を含むディスプレイコントローラの動作タイミングを制御するタイミングコントローラの出力後に行われる、(1)に記載の表示装置。
(17)
前記表示装置は、前記画像データおよび同期信号を含む一定の形式の入力データフォーマットで外部の機器から入力を受け付ける、(15)に記載の表示装置。
前記表示装置は、前記画像データおよび同期信号を含む一定の形式の入力データフォーマットで外部の機器から入力を受け付ける、(15)に記載の表示装置。
(18)
前記画像データの入力は、入力クロックである第1クロックのタイミングで行われ、前記画像データへの前記黒データの挿入は、前記表示装置の内部で生成された第2クロックのタイミングで行われる、(15)に記載の表示装置。
前記画像データの入力は、入力クロックである第1クロックのタイミングで行われ、前記画像データへの前記黒データの挿入は、前記表示装置の内部で生成された第2クロックのタイミングで行われる、(15)に記載の表示装置。
(19)
前記表示装置は、ウェアラブル型の電子機器の一部となっている、(1)に記載の表示装置。
前記表示装置は、ウェアラブル型の電子機器の一部となっている、(1)に記載の表示装置。
(20)
前記電子機器は、前記表示装置を備えるヘッドマウントディスプレイであり、前記表示開始位置は、前記ヘッドマウントディスプレイを装着したユーザの視線の位置に基づいて決められる、(19)に記載の表示装置。
前記電子機器は、前記表示装置を備えるヘッドマウントディスプレイであり、前記表示開始位置は、前記ヘッドマウントディスプレイを装着したユーザの視線の位置に基づいて決められる、(19)に記載の表示装置。
1:表示装置、2:外部の機器、11:データ入力インターフェース、
12:タイミングコントローラ、13:ディスプレイコントローラ、
14:表示部、15:オシレータ、16:シリアルインターフェース、
17:レジスタ、18:電子ヒューズ、20:MIPI DSIインターフェース、
20’:MIPI DSIインターフェース、21:クロック制御部、
22:同期信号生成部、23:シリアルパラレル変換部、
24:コマンドインターフェース、25:ラインメモリ、
31:クロック生成部、32:タイミング生成部、33:画像処理部、
34:輝度制御部、41:垂直ロジック回路、42:水平ロジック回路、
43:シフトレジスタ、44:セレクタ、45:フリップフロップ
46:選択スイッチ、47:アドレスデコーダ、51:画素アレイ、
52:垂直ドライバ、53:水平ドライバ、54:ガンマ補正回路、
110:ヘッドマウントディスプレイ、111:表示部、112:耳掛け部、
120:ヘッドマウントディスプレイ、121:本体部、122:アーム部、
123:鏡筒部123、128:眼鏡、129:レンズ、
130:デジタルスチルカメラ、131:カメラ本体部、
132:撮影レンズユニット、133:グリップ部、134:モニタ、
135:電子ビューファインダ、140:テレビジョン装置、
141:映像表示画面部、142:フロントパネル、
143:フィルターガラス、150:スマートフォン、151:表示部、
152:操作部、200:車両、201:センターディスプレイ、
202:コンソールディスプレイ、203:ヘッドアップディスプレイ、
204:デジタルリアミラー、205:ステアリングホイールディスプレイ、
206:リアエンタテイメントディスプレイ、261:ダッシュボード、
262:運転席、263:助手席、264:センターコンソール、
265:シフトレバー、266:フロントガラス、267:ステアリングホイール
12:タイミングコントローラ、13:ディスプレイコントローラ、
14:表示部、15:オシレータ、16:シリアルインターフェース、
17:レジスタ、18:電子ヒューズ、20:MIPI DSIインターフェース、
20’:MIPI DSIインターフェース、21:クロック制御部、
22:同期信号生成部、23:シリアルパラレル変換部、
24:コマンドインターフェース、25:ラインメモリ、
31:クロック生成部、32:タイミング生成部、33:画像処理部、
34:輝度制御部、41:垂直ロジック回路、42:水平ロジック回路、
43:シフトレジスタ、44:セレクタ、45:フリップフロップ
46:選択スイッチ、47:アドレスデコーダ、51:画素アレイ、
52:垂直ドライバ、53:水平ドライバ、54:ガンマ補正回路、
110:ヘッドマウントディスプレイ、111:表示部、112:耳掛け部、
120:ヘッドマウントディスプレイ、121:本体部、122:アーム部、
123:鏡筒部123、128:眼鏡、129:レンズ、
130:デジタルスチルカメラ、131:カメラ本体部、
132:撮影レンズユニット、133:グリップ部、134:モニタ、
135:電子ビューファインダ、140:テレビジョン装置、
141:映像表示画面部、142:フロントパネル、
143:フィルターガラス、150:スマートフォン、151:表示部、
152:操作部、200:車両、201:センターディスプレイ、
202:コンソールディスプレイ、203:ヘッドアップディスプレイ、
204:デジタルリアミラー、205:ステアリングホイールディスプレイ、
206:リアエンタテイメントディスプレイ、261:ダッシュボード、
262:運転席、263:助手席、264:センターコンソール、
265:シフトレバー、266:フロントガラス、267:ステアリングホイール
Claims (20)
- 複数の画素が2次元アレイ状に配列された画素アレイ部と、
画像データの入力を受け付けて、一時的に保存するメモリと、
前記メモリから出力された前記画像データに黒データを挿入し、出力データを生成する画像処理部と、
前記出力データの垂直方向における表示位置を決定する垂直ドライバを制御する、垂直ロジック回路と、
前記出力データの水平方向における各画素に、前記出力データの階調情報に対応する階調電圧を供給する水平ドライバを制御する、水平ロジック回路とを備え、
前記黒データの挿入位置と、前記垂直方向の表示位置とは、ユーザにより指定された表示開始位置に基づいて決定される、
表示装置。 - 前記画像データの入力は、入力クロックである第1クロックのタイミングで行われ、前記画像データへの前記黒データの挿入は、前記表示装置の内部で生成された第2クロックのタイミングで行われる、請求項1に記載の表示装置。
- 前記第2クロックにおけるクロック周波数は、前記第1クロックにおけるクロック周波数よりも高い、請求項2に記載の表示装置。
- 前記表示装置は、オシレータまたはPLL回路をさらに備え、
前記第2クロックは、前記オシレータまたは前記PLL回路によって生成される、
請求項2に記載の表示装置。 - 前記垂直ドライバは、
シフト動作を行う1つまたは複数のフリップフロップと、
前記1つまたは複数のフリップフロップに接続され、選択パルスを前記画素アレイ部に供給する1つまたは複数の選択スイッチと、
前記1つまたは複数のフリップフロップに垂直スタートパルスを供給するセレクタとを含み、
前記セレクタは、前記1つまたは複数のフリップフロップのうち、先頭の前記フリップフロップに接続される、
第n群のシフトレジスタ(nは自然数)を含む、
請求項1に記載の表示装置。 - 前記表示開始位置に基づいて、前記垂直スタートパルスが入力される前記セレクタと、前記画素アレイ部に前記選択パルスの供給を開始する前記シフトレジスタとが決定される、請求項5に記載の表示装置。
- 前記垂直ドライバは、前記垂直スタートパルスの転送を前記出力データに対して相対的に早めてスキャン動作を行う空転送を行い、前記垂直方向における表示開始位置を決定する、請求項5に記載の表示装置。
- 前記空転送が行われた行は黒領域となる、請求項7に記載の表示装置。
- 前記メモリは、ラインメモリまたはフレームメモリである、請求項1に記載の表示装置。
- 前記メモリは、前記画像データの入力を受け付けるデータ入力インターフェースの出力側に備えられる、請求項1に記載の表示装置。
- 前記表示装置は、前記画像データおよび同期信号を含む一定の形式の入力データフォーマットで外部の機器から入力を受け付ける、請求項1に記載の表示装置。
- 前記画素に含まれる発光素子は、有機EL素子または液晶素子である、請求項1に記載の表示装置。
- 前記垂直ドライバは、垂直方向の表示開始位置を示すアドレス信号の入力を受け付けて、垂直方向における表示開始位置を決定する1つまたは複数のアドレスデコーダを含む、請求項1に記載の表示装置。
- 前記水平ドライバは、前記黒領域における前記画素の信号線の電位状態を固定処理とする、請求項8に記載の表示装置。
- 複数の画素が2次元アレイ状に配列された画素アレイ部と、
画像データの入力を受け付けて、一時的に保存する第1水平ロジック回路と、
前記第1水平ロジック回路から出力された前記画像データに黒データを挿入し、出力データを生成する画像処理部と、
前記出力データの垂直方向における表示位置を決定する垂直ドライバを制御する、垂直ロジック回路と、
前記出力データの水平方向における各画素に、前記出力データの階調情報に対応する階調電圧を供給する水平ドライバを制御する、第2水平ロジック回路とを備え、
前記黒データの挿入位置と、前記垂直方向の表示位置とは、ユーザにより指定された表示開始位置に基づいて決定される、
表示装置。 - 前記画像データへの前記黒データの挿入は、前記垂直ロジック回路および前記水平ロジック回路を含むディスプレイコントローラの動作タイミングを制御するタイミングコントローラの出力後に行われる、請求項1に記載の表示装置。
- 前記表示装置は、前記画像データおよび同期信号を含む一定の形式の入力データフォーマットで外部の機器から入力を受け付ける、請求項15に記載の表示装置。
- 前記画像データの入力は、入力クロックである第1クロックのタイミングで行われ、前記画像データへの前記黒データの挿入は、前記表示装置の内部で生成された第2クロックのタイミングで行われる、請求項15に記載の表示装置。
- 前記表示装置は、ウェアラブル型の電子機器の一部となっている、請求項1に記載の表示装置。
- 前記電子機器は、前記表示装置を備えるヘッドマウントディスプレイであり、前記表示開始位置は、前記ヘッドマウントディスプレイを装着したユーザの視線の位置に基づいて決められる、請求項19に記載の表示装置。
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