JP2009211006A - タイル式表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アクティブマトリクス駆動方式を採用して有機ＥＬ素子を用いるタイル式表示装置において、ピーク消費電力を抑えつつ動画像表示時のボケを低減すること。
【解決手段】同一のタイミングで複数の表示部１０１にブラックフレームを挿入するのではなく、複数の表示部１０１をグループ化してグループ毎に制御する。たとえば、図２に示した４×４のタイル式表示装置２００の表示部を交互に別のグループに分類し、あるフレームでは一方のグループがブラックフレームで、次のフレームでは他方のグループがブラックフレームであるという形で制御する。
【選択図】図４

Description

本発明は、表示装置に関し、より詳細には、複数の表示部により構成されたタイル式の表示装置に関する。

従来の複数の表示部により構成されたタイル式の表示装置（以下「タイル式表示装置」という。）の各表示部は、ＬＥＤまたはＣＲＴで構成されており、動画像を表示させた場合に画像がぼけるということがなかった。しかしながら、１画素のサイズはＣＲＴで数インチ、ＬＥＤで数ｍｍが限界であり、これ以上高精細なディスプレイを実現することができなかった。特許文献１にタイル式表示装置の例が開示されている。

さらに高精細化を実現するためには、有機ＥＬ素子で構成された表示部が用いられる。有機ＥＬ素子を用いる表示部の駆動方法としてアクティブマトリクス駆動方式とパッシブマトリクス駆動方式があるが、タイル式表示装置は数１００インチ程度の大型ディスプレイとして実現されることが多く、パッシブマトリクス駆動方式よりも消費電力が少ないアクティブマトリクス駆動方式を採用すると低消費電力化を図ることができる。

特許文献２および３には、アクティブマトリクス駆動表示装置の一例が開示されている。

特開２００４−４６１８６号公報 特開２００７−１１４２８６号公報 特開２００６−３３０１４０号公報

しかしながら、アクティブマトリクス駆動方式を採用して、有機ＥＬ素子を用いた表示部で構成されたタイル式駆動装置に動画像を表示させると、ボケが生じるという問題がある。ＬＥＤやＣＲＴを用いた表示部では、インパルス型（画素の点灯時間が短く人間の眼の残像効果により画像として認識されるもの）の表示が行われ、動画像を表示させた場合にボケを感じることがなかった。有機ＥＬ素子を用いてアクティブマトリクス駆動方式を採用する場合は、動画像を構成する１つのフレームで表示される画像が、そのフレームの間は常に発光して消えることがない。したがって、タイル式表示装置の観察者が表示された画像中の動画像を認識すると、観察者の視線はその動画像部分の動作方向に連続的に移動するものの、動画像自体はフレーム毎に離散的に移動するので、実際の表示と観察者の視線との間に差が起きてボケとして知覚される（以下「ホールドボケ」という。）。

ホールドボケの対策として、何も表示しない期間である「ブラックフレーム」をフレーム間に挿入する方法が知られている。例えば特許文献２には、複数の表示画素を２次元配列した構成の表示パネルを駆動する際に行毎に順次ブラックフレームを挿入すること、特許文献３には、複数の行を１つのグループとしてグループ毎に順次ブラックフレームを挿入することが記載されている。ブラックフレームを挿入するとインパルス型と類似した動作となり、ボケを低減することができる。

しかしながら、ブラックフレームを挿入すると表示すべき画像に割り当てられる時間が減少するため、挿入を行わない場合と同等の輝度を得るためには、ブラックフレーム以外のフレームにおいて有機ＥＬ素子に印加する電圧を上げる必要があり消費電力が増加してしまう。消費電力がフレーム毎に大きく変動すると、表示装置としては消費電力がピークとなるフレームに対応した電源システムが必要になるという新たな問題が生じる。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、アクティブマトリクス駆動方式を採用して有機ＥＬ素子を用いるタイル式表示装置において、ピーク消費電力を抑えつつ動画像表示時のボケを低減することにある。

このような目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、アクティブマトリクス駆動方式を用いるタイル式表示装置であって、有機ＥＬ素子で構成された複数の表示部を備え、前記複数の表示部は、複数のグループに分類されており、前記複数のグループのそれぞれを単位としてブラックフレームの挿入を行うことを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１において、制御部をさらに備え、前記複数の表示部のそれぞれには、分類されたグループの情報が予め設定されており、前記ブラックフレームの挿入は、前記制御部から前記複数の表示部のそれぞれに入力されるフレーム制御信号と、前記複数の表示部のそれぞれに予め設定されたグループの情報とを比較することでタイミングが制御されることを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、請求項２において、前記複数の表示部のそれぞれは、画像が表示されるタイル表示部と、表示制御部とを備え、前記表示制御部は、前記フレーム制御信号と前記予め設定されたグループの情報とを比較する比較器と、前記比較器の出力に基づいて、表示される画像のデータが格納された第１の記憶手段およびブラックデータが格納された第２の記憶手段のいずれかを選択して、前記タイル表示部にデータを出力するセレクタとを備えることを特徴とする。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１または２において、前記制御部は、前記複数の表示部のそれぞれに表示される画像に動画像が含まれるか否かを検出して前記複数の表示部のそれぞれに対する動画像モード信号を生成し、前記複数の表示部のそれぞれは、前記動画像モード信号に基づいて、動画像が含まれる場合にのみブラックフレームの挿入を行うことを特徴とする。

また、請求項５に記載の発明は、請求項４において、前記複数の表示部のそれぞれは、画像が表示されるタイル表示部と、表示制御部とを備え、前記表示制御部は、前記フレーム制御信号と前記予め設定されたグループの情報とを比較する比較器と、前記比較器の出力に基づいて、表示される画像のデータが格納された第１の記憶手段およびブラックデータが格納された第２の記憶手段のいずれかを選択して、前記タイル表示部にデータを出力するセレクタと、前記第１の記憶手段と前記セレクタとの間に配置された乗算器とを備え、前記動画像モード信号は、前記セレクタおよび前記乗算器に入力され、動画像が含まれない場合には、前記セレクタは常に第１の記憶手段を選択し、動画像が含まれる場合には、前記セレクタは前記比較器の出力に基づいて前記第１の記憶手段および前記第２の記憶手段のいずれかを選択することを特徴とする。

本発明によれば、タイル式表示装置を構成する複数の表示部を複数のグループに分類し、これらのグループを単位としてブラックフレームの挿入を行うことにより、ピーク消費電力を抑えつつ動画像表示時のボケを低減することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係るタイル式表示装置を示している。タイル式表示装置１００は、複数の表示部１０１がタイル式に配置されたものであり、各表示部１０１には、制御部１０２から表示制御信号およびフレーム制御信号が入力される。図２は、４×４のタイル式表示装置の正面図である。

図３は、各表示部の構成を詳細に示している。表示部１０１は、タイル表示部３０１と、タイル表示制御部３１０とを備える。タイル表示制御部３１０は、図１で示した制御部１０２からの表示制御信号が表示制御信号インタフェース部３２１を介して入力される組込制御部３２０と、フレーム制御信号が入力されるフレーム制御信号インタフェース部３１１と、組込制御部３２０、フレーム制御信号インタフェース部３１１およびタイル表示部３０１と接続された表示制御部３１２と、表示制御部３１２と接続された表示メモリ３１３とを備える。組込制御部３２０はさらに、ＲＡＭ３２２、ＭＰＵ３２３、フラッシュメモリ３２４等を備える。

表示制御信号は、タイル表示制御部３１０の選択信号、タイル表示制御部３１０を制御する制御信号、タイル表示部３０１で表示される画像データを含み、この画像データは、表示メモリ３１３に送られる。表示制御部３１２が、フレーム制御信号インタフェース部３１１を介して入力されるフレーム制御信号に基づいて、表示メモリ３１３に格納された画像データをタイル表示部３０１に送る。フレーム制御信号には画像データの表示タイミングに加えてブラックフレームの挿入タイミング、表示制御部３１２の選択信号も含まれており、必要に応じてフレーム制御信号に基づいてブラックフレームの挿入が行われる。

本発明では、同一のタイミングで複数の表示部１０１にブラックフレームを挿入するのではなく、複数の表示部１０１をグループ化してグループ毎に制御する。たとえば、図２に示した４×４のタイル式表示装置２００の表示部を交互に別のグループに分類し、あるフレームでは一方のグループがブラックフレームで、次のフレームでは他方のグループがブラックフレームであるという形で制御する。この様子を図４（ａ）および（ｂ）に示す。図４（ｂ）は、図４（ａ）の次のフレームの状態である。ブラックフレームの挿入により動画像表示時のボケを低減することができ、複数の表示部をグループ化してグループ毎に制御することにより消費電力がフレーム毎に変動することを抑制することができる。同一のタイミングでブラックフレームを挿入すると、フレーム毎の消費電力が大きく変動し、ピーク消費電力が増大してしまう。

なお、図３には表示部１０１の構成の具体例を示したが、同等の機能を有していればよく図示の形態に限定する意図はない。

また、図４に示した２グループは例示であり、３グループ以上にグループ化することもできる。

実施例
図５のように、４×４のタイル式表示装置２００に円５０１が表示される場合を考える。円５０１は動画像であり、図６に示すように画面の右側へ移動していくとする。ここでｔは、１フレームの時間を示すものである。本実施例では、図４を参照して説明したグループ化を用い、１フレームを２分割したｔ／２毎に、ブラックフレームを挿入するグループを切り替える。図７はこの過程を示し、図８は消費電力と時間の関係を示す。ブラックフレームが挿入されている数が常に一定であることから、タイル式表示装置２００の消費電力が時間的に平均化される。

本実施例では各グループを構成する表示部の数を等しくしたため消費電力が一定であるが、表示部の数が異なるようなグループ化であっても、ブラックフレームの挿入タイミングを、グループを単位としてずらすことによってピーク消費電力を低減することができることに留意されたい。

参考例として、図９のように同一のタイミングでブラックフレームを挿入すると、消費電力が図１０のようにフレーム毎に大きく変動してしまう。本参考例では、ピーク消費電力が実施例の２倍となる。

グループ化は、具体的には次にように行うことができる。まず、図１１に示すように、タイル式表示装置２００を構成する表示部１０１のそれぞれに対してアドレスを設ける。そして、例えば図１２（ａ）および（ｂ）に示すように２つのグループにアドレスを振り分ける。各表示部１０１がいずれのグループの属するかは、予め表示部１０１のタイル表示制御部３１０に設定しておく。設定方法としては、たとえば、組込制御部３２０内に設けられた専用のスイッチ（図示せず）により設定する方法や、制御部１０２からの表示制御信号を介してフラッシュメモリ３２４にグループ設定情報を格納する方法が考えられる。

図１３に、表示制御部を示す。グループ設定情報は、表示が始まる前にＭＰＵ３２３が読み出して、表示制御部３１２内の比較レジスタ１３０１に設定される。フレーム制御信号インタフェース部３１１を介して入力されるフレーム制御信号と比較レジスタ１３０１に設定されたグループ設定情報とを比較器１３０２で比較して、それに基づきセレクタ１３０３が制御される。セレクタ１３０３には、表示メモリ３１３とブラックフレームで用いるブラックデータが格納されたメモリ１３０４とが入力が入力されている。なお、このブラックデータは、ＭＰＵ３２３によって予め設定されていてもハードウェアで作りこまれていてもどちらでもよい。ブラックデータがＭＰＵ３２３で設定される場合は、本動作が始まる前にＭＰＵ３２３がブラックデータを設定する。またハードウェアで作り込む場合とは、回路的にブラックデータに相当するものを用意することであり、ＭＰＵ３２３が書き込むなどの手順は不要である。

比較器１３０２からの出力が、ブラックフレームに対応する期間であることを示している場合には、ブラックデータが選択されて、メモリ１３０４からの出力がタイル表示部３０１へデータが送られる。逆に表示に対応する時間であることを示している場合には、表示メモリ３１３からの出力がタイル表示部３０１へ送られる。

（実施形態２）
図１４は、実施形態２に係るタイル式表示装置を示している。タイル式表示装置１４００は、複数の表示部１４０１がタイル式に配置されたものであり、各表示部１４０１には、制御部１４０２から表示制御信号およびフレーム制御信号が入力される。加えて表示制御部１４０２は、別個の動画像モード信号を各表示部１４０１にそれぞれ入力する。制御部１４０２には、ハードディスクドライブ１４０３やネットワーク１４０４から画像データが入力される。

本実施形態では、制御部１４０２が入力された画像データの中から表示部１４０１毎に動画像の検出を行い、動画像部分を含む表示部１４０１ではブラックフレームを挿入し、動画像のない表示部１４０１では挿入を行わない。すべての表示部１４０１に、例えば実施形態１の実施例のようにブラックフレームを挿入すると、長さの等しい２つのグループにグループ化した場合、輝度が半減してしまい表示フレームにおいて通常より輝度を２倍にする必要がある。瞬間輝度を高くすると、有機ＥＬ素子に流れる電流が増加して寿命が低下（デバイスの経時変化、具体的には輝度の劣化）する。このため、出来る限り静止画像ではブラックフレームを使用しないようにして寿命を長くすることが好ましい。

なお、画像データから動画像を検出する技術は、たとえばＭＰＥＧ２方式で用いられているものなど数多くのものが周知慣用されており、それらのうちのいずれを本実施形態に係る発明に適用してもよい。

実施例
図１５は、制御部１４０２で動画像検出を行い、動画像モード信号に基づいて表示部１４０１で表示の制御を行う過程を示している。図中のハッチング部分は、動画像の表示がない表示部である。この部分は静止画像なのでブラックフレームとしない。図１６は、動画像モード信号とフレーム制御信号に基づいて行われる表示の制御の例を示している。“０”、“１”はそれぞれ、図１２に示した“０”グループ、“１”グループに対するフレーム制御信号を表す。

図１７に、表示制御部を示す。これは、図１３に示した表示制御部と類似するが、表示メモリ３１３とセレクタ１７０３との間に乗算器が設けられている点と、動画像モード信号インタフェース１７１０を介して、乗算器１７０５およびセレクタ１７０３に動画像モード信号が入力されている点が異なる。

動画像モード信号がＬのとき（静止画像）は、比較器１７０２からセレクタ１７０３への出力がブラックフレームに対応する期間であることを示している場合であっても、表示メモリ３１３の出力がそのままタイル表示部３０１へ送られる。動画像モード信号がＨのとき（動画像）は、比較器１７０２からセレクタ１７０３への出力がブラックフレームに対応する期間であることを示している場合にブラックデータが選択されてメモリ１７０４からタイル表示部３０１へデータが送られる。表示に対応する時間であることを示している場合には、表示メモリ３１３からの出力が乗算器１７０５で２倍にされてタイル表示部３０１へ送られる。ブラックフレームの挿入により表示時間が１／２となっているので乗算器で２倍にすることにより静止画像部分と同一の輝度が得られる。換言すると、乗算器１７０５は、動画像部分の輝度が静止画像部分の輝度と等しくなるように表示メモリ３１３の出力を倍増する。

実施形態１に係るタイル式表示装置を示す図である。 ４×４のタイル式表示装置の正面図である。 タイル式表示装置が備える表示部の構成の詳細を示す図である。 表示部のグループ化の一例を示す図である。 実施形態１の実施例の円の移動を説明するための図である。 実施形態１の実施例の円の移動を説明するための図である。 実施例におけるブラックフレームの挿入を説明するための図である。 実施例における消費電力と時間の関係を示す図である。 参考例におけるブラックフレームの挿入を説明するための図である。 参考例における消費電力と時間の関係を示す図である。 グループ化を具体的に説明するための図である。 グループ化を具体的に説明するための図である。 表示制御部の実施例を示す図である。 実施形態２に係るタイル式表示装置を示す図である。 実施形態２の実施例におけるブラックフレームの挿入を説明するための図である。 動画像モード信号とフレーム制御信号に基づいて行われる表示の制御を説明するための図である。 表示制御部の実施例を示す図である。

符号の説明

１００、１４００ タイル式表示装置
１０１、１４０１ 表示部
１０２、１４０２ 制御部
３０１ タイル表示部
３１２ 表示制御部
３１３ 表示メモリ（第１の記憶手段に対応）
１３０１、１７０１ 比較レジスタ
１３０２、１７０２ 比較器
１３０３、１７０３ セレクタ
１３０４、１７０４ メモリ（第２の記憶手段に対応）
１７０５ 乗算器

Claims (5)

1. アクティブマトリクス駆動方式を用いるタイル式表示装置であって、
   有機ＥＬ素子で構成された複数の表示部を備え、
   前記複数の表示部は、複数のグループに分類されており、
   前記複数のグループのそれぞれを単位としてブラックフレームの挿入を行うことを特徴とするタイル式表示装置。
2. 制御部をさらに備え、
   前記複数の表示部のそれぞれには、分類されたグループの情報が予め設定されており、
   前記ブラックフレームの挿入は、前記制御部から前記複数の表示部のそれぞれに入力されるフレーム制御信号と、前記複数の表示部のそれぞれに予め設定されたグループの情報とを比較することでタイミングが制御されることを特徴とする請求項１に記載のタイル式表示装置。
3. 前記複数の表示部のそれぞれは、画像が表示されるタイル表示部と、表示制御部とを備え、前記表示制御部は、
   前記フレーム制御信号と前記予め設定されたグループの情報とを比較する比較器と、
   前記比較器の出力に基づいて、表示される画像のデータが格納された第１の記憶手段およびブラックデータが格納された第２の記憶手段のいずれかを選択して、前記タイル表示部にデータを出力するセレクタと
   を備えることを特徴とする請求項２に記載のタイル式表示装置。
4. 前記制御部は、前記複数の表示部のそれぞれに表示される画像に動画像が含まれるか否かを検出して前記複数の表示部のそれぞれに対する動画像モード信号を生成し、
   前記複数の表示部のそれぞれは、前記動画像モード信号に基づいて、動画像が含まれる場合にのみブラックフレームの挿入を行う
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のタイル式表示装置。
5. 前記複数の表示部のそれぞれは、画像が表示されるタイル表示部と、表示制御部とを備え、前記表示制御部は、
   前記フレーム制御信号と前記予め設定されたグループの情報とを比較する比較器と、
   前記比較器の出力に基づいて、表示される画像のデータが格納された第１の記憶手段およびブラックデータが格納された第２の記憶手段のいずれかを選択して、前記タイル表示部にデータを出力するセレクタと、
   前記第１の記憶手段と前記セレクタとの間に配置された乗算器と
   を備え、
   前記動画像モード信号は、前記セレクタおよび前記乗算器に入力され、
   動画像が含まれない場合には、前記セレクタは常に第１の記憶手段を選択し、
   動画像が含まれる場合には、前記セレクタは前記比較器の出力に基づいて前記第１の記憶手段および前記第２の記憶手段のいずれかを選択する
   ことを特徴とする請求項４に記載のタイル式表示装置。

Images