JP2010160237A - 発光制御信号生成方法、発光制御信号生成回路、表示装置、電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】複数の発光素子の発光を制御して、消費電力を低減しつつ、色味が薄い部分の表示品位の低下を抑制する。
【解決手段】代表値算出部52と、目標倍率テーブル53と、発光デューティー決定部57と、生成部58とを備える発光制御信号生成回路5を提供する。代表値算出部52は、複数の発光素子ELで構成された画素を複数有する画面Sの色を画素毎に指定する動画像信号MPを用いて、複数の画素の輝度を代表する輝度代表値と、複数の画素の彩度を代表する彩度代表値を算出する。目標倍率テーブル53及び発光デューティー決定部57は、彩度代表値と輝度代表値とに基づいて発光デューティーを決定する。生成部58は、複数の画素を構成する複数の発光素子ELが決定された発光デューティーで発光するように制御する発光制御信号を生成する。
【選択図】図7
【解決手段】代表値算出部52と、目標倍率テーブル53と、発光デューティー決定部57と、生成部58とを備える発光制御信号生成回路5を提供する。代表値算出部52は、複数の発光素子ELで構成された画素を複数有する画面Sの色を画素毎に指定する動画像信号MPを用いて、複数の画素の輝度を代表する輝度代表値と、複数の画素の彩度を代表する彩度代表値を算出する。目標倍率テーブル53及び発光デューティー決定部57は、彩度代表値と輝度代表値とに基づいて発光デューティーを決定する。生成部58は、複数の画素を構成する複数の発光素子ELが決定された発光デューティーで発光するように制御する発光制御信号を生成する。
【選択図】図7
Description
本発明は、複数の発光素子の発光を制御する発光制御信号を生成する技術に関する。
複数の発光素子を有する表示装置の消費電力を低減するために、入力した動画像信号の輝度の平均値やRGBデータの平均値を算出し、平均値が高い場合には発光素子の発光期間を短縮することで消費電力を低減する技術が知られている。これと同様の技術としては、特許文献1(特開2006−126231号公報)に記載のものが挙げられる。
特開2006−126231号公報
しかし、入力した動画像信号の輝度の平均値やRGBデータの平均値に基づいて発光素子の発光期間を制御する技術には、動画像内の白い壁などの色味が薄い部分の表示品位の低下が目立つという欠点がある。
そこで、本発明は、消費電力を低減しつつ、色味が薄い部分の表示品位の低下を抑制することを解決課題としている。
そこで、本発明は、消費電力を低減しつつ、色味が薄い部分の表示品位の低下を抑制することを解決課題としている。
この課題を解決するために、本発明は、複数の発光素子で構成された画素を複数有する画面の色を前記画素毎に指定する画像信号を用いて、前記複数の画素の輝度を代表する輝度代表値を算出する輝度算出過程と、前記画像信号を用いて、前記複数の画素の彩度を代表する彩度代表値を算出する彩度算出過程と、前記彩度代表値と前記輝度代表値とに基づいて、前記画像信号を用いて前記画面に画像を表示する場合の前記複数の発光素子の発光量を決定する決定過程と、前記複数の画素を構成する前記複数の発光素子の発光を前記発光量となるように制御する発光制御信号を生成する生成過程とを有する発光制御信号生成方法を提供する。
輝度代表値は、画面に含まれる総ての画素の輝度を代表する値であり、平均値等の統計値を含む。輝度代表値としては、画面に含まれる総ての画素の輝度の平均値や、画像信号に含まれる階調データの平均値を例示可能である。階調データは、画素毎に階調を指定するデータである。一方、彩度代表値は、画面に含まれる総ての画素の彩度を代表する値であり、平均値等の統計値を含む。彩度代表値としては、画像信号のフレームに含まれる総ての画素の彩度の平均値や、フレームに含まれる一部の画素の彩度の平均値を例示可能である。
消費電力を低減するために画像信号における輝度代表値が高い場合に発光素子の発光量を低減する場合、色味が薄い部分の表示品位の低下が目立ってしまうが、この発光制御信号生成方法によれば、輝度代表値のみならず、彩度代表値にも基づいて発光制御信号が生成されるから、消費電力を低減しつつ、色味が薄い部分の表示品位の低下を抑制することができる。
輝度代表値は、画面に含まれる総ての画素の輝度を代表する値であり、平均値等の統計値を含む。輝度代表値としては、画面に含まれる総ての画素の輝度の平均値や、画像信号に含まれる階調データの平均値を例示可能である。階調データは、画素毎に階調を指定するデータである。一方、彩度代表値は、画面に含まれる総ての画素の彩度を代表する値であり、平均値等の統計値を含む。彩度代表値としては、画像信号のフレームに含まれる総ての画素の彩度の平均値や、フレームに含まれる一部の画素の彩度の平均値を例示可能である。
消費電力を低減するために画像信号における輝度代表値が高い場合に発光素子の発光量を低減する場合、色味が薄い部分の表示品位の低下が目立ってしまうが、この発光制御信号生成方法によれば、輝度代表値のみならず、彩度代表値にも基づいて発光制御信号が生成されるから、消費電力を低減しつつ、色味が薄い部分の表示品位の低下を抑制することができる。
また、本発明は、複数の発光素子で構成された画素を複数有する画面の色を前記画素毎に指定する画像信号を用いて、前記複数の画素の輝度を代表する輝度代表値を算出する輝度算出部と、前記画像信号を用いて、前記複数の画素の彩度を代表する彩度代表値を算出する彩度算出部と、前記彩度代表値と前記輝度代表値とに基づいて、前記画像信号を用いて前記画面に画像を表示する場合の前記複数の発光素子の発光量を決定する決定部と、前記複数の画素を構成する前記複数の発光素子の発光を前記発光量となるように制御する発光制御信号を生成する生成部とを有する発光制御信号生成回路を提供する。
この発光制御信号生成回路によれば、前述の発光制御信号生成方法と同様に、輝度代表値のみならず、彩度代表値にも基づいて発光制御信号が生成されるから、消費電力を低減しつつ、色味が薄い部分の表示品位の低下を抑制することができる。
この発光制御信号生成回路によれば、前述の発光制御信号生成方法と同様に、輝度代表値のみならず、彩度代表値にも基づいて発光制御信号が生成されるから、消費電力を低減しつつ、色味が薄い部分の表示品位の低下を抑制することができる。
上記の発光制御信号生成回路において、前記画像信号は、前記画面に相当するフレームを有する信号であり、前記輝度代表値は、フレームに含まれる総ての画素の輝度の平均値、あるいは、各画素の階調を指定する階調データの平均値であるようにしてもよいし、前記画像信号は、前記画面に相当するフレームを有する信号であり、前記彩度代表値は、フレームに含まれる総ての画素の彩度の平均値である、ようにしてもよい。
上記の各発光制御信号生成回路において、前記彩度算出部は、前記画面を複数に分割したブロック毎に前記画素の彩度を代表する代表値を算出し、これらの代表値のうちの最小値を前記彩度代表値とする、ようにしてもよい。
この発光制御信号生成回路によれば、白い雲が浮かんだ青空の画像のように、画面を分割して得られる複数のブロックのうちの一部のブロックの彩度の代表値が他のブロックよりも小さくなる場合には、一部のブロックの彩度の代表値が彩度代表値となるから、一部のブロックの表示品位の低下を抑制することができる。
この発光制御信号生成回路によれば、白い雲が浮かんだ青空の画像のように、画面を分割して得られる複数のブロックのうちの一部のブロックの彩度の代表値が他のブロックよりも小さくなる場合には、一部のブロックの彩度の代表値が彩度代表値となるから、一部のブロックの表示品位の低下を抑制することができる。
上記の各発光制御信号生成回路において、前記決定部は、前記発光量として発光デューティーを決定する、ようにしてもよい。
発光素子を駆動する単位回路が発光素子と1対1で設けられている場合、各駆動回路は、発光動作を含む一連の動作を一定長の時間で行う。この時間に対する発光期間の長さの比が発光デューティーであり、総ての発光素子に共通である。発光期間は発光素子が発光可能な期間であり、発光期間の長さと輝度とに基づいて発光素子の発光量が定まる。つまり、発光素子の発光量は、発光デューティーに基づいた量となる。
この発光制御信号生成回路によれば、発光量として総ての発光素子に共通する発光デューティーが用いられるから、発光量として発光素子毎に相違しうる輝度を用いる形態に比較して、発光制御信号の生成が容易となる。
発光素子を駆動する単位回路が発光素子と1対1で設けられている場合、各駆動回路は、発光動作を含む一連の動作を一定長の時間で行う。この時間に対する発光期間の長さの比が発光デューティーであり、総ての発光素子に共通である。発光期間は発光素子が発光可能な期間であり、発光期間の長さと輝度とに基づいて発光素子の発光量が定まる。つまり、発光素子の発光量は、発光デューティーに基づいた量となる。
この発光制御信号生成回路によれば、発光量として総ての発光素子に共通する発光デューティーが用いられるから、発光量として発光素子毎に相違しうる輝度を用いる形態に比較して、発光制御信号の生成が容易となる。
この発光制御信号生成回路において、前記画像信号は、前記画面に相当するフレームが複数連なる動画像の信号であり、前記輝度算出部は、フレーム毎に前記輝度代表値を算出し、前記彩度算出部は、フレーム毎に前記彩度代表値を算出し、前記決定部は、フレーム毎に前記発光デューティーを決定し、あるフレームについては、そのフレームに係る前記発光デューティーを、そのフレームに係る前記彩度代表値と、そのフレームに係る前記輝度代表値と、そのフレームの直前のフレームについて決定された前記発光デューティーとに基づいて決定する、ようにしてもよい。
この発光制御信号生成回路によれば、現在のフレームの発光デューティーが直前のフレームの発光デューティーに基づいて決定されるから、発光デューティーを段階的に変化させることができる。つまり、色味が薄い部分の表示品位の低下を抑制するために発光量が急激に変化することによって生じる違和感を低減することができる。
この発光制御信号生成回路によれば、現在のフレームの発光デューティーが直前のフレームの発光デューティーに基づいて決定されるから、発光デューティーを段階的に変化させることができる。つまり、色味が薄い部分の表示品位の低下を抑制するために発光量が急激に変化することによって生じる違和感を低減することができる。
上記の各発光制御信号生成回路において、前記画像信号は、前記画面に相当するフレームが複数連なる動画像の信号であり、フレーム毎に、そのフレームに先行する複数のフレームに係る前記輝度代表値を平均して輝度代表過去値を算出する過去算出部と、フレーム毎に、前記輝度代表過去値と前記輝度代表値とに基づいてシーンチェンジの有無を判定するシーンチェンジ判定部とを備え、前記決定部は、フレーム毎に前記発光量を決定し、あるフレームについては、そのフレームに係る前記発光量を、そのフレームに係る前記彩度代表値と、そのフレームに係る前記輝度代表値と、そのフレームに係る前記シーンチェンジ判定部の判定結果とに基づいて決定する、ようにしてもよい。
この発光制御信号生成回路によれば、シーンチェンジの有無に基づいて発光量を決定することができる。例えば、シーンチェンジ直後では本来の画像を表示すべきであるという考え方に基づいて、シーンチェンジ直後のフレームについては発光量を本来の発光量そのままとする一方で、他のフレームについては発光量を彩度代表値と輝度代表値とに基づいて決定するようにしてもよい。また例えば、シーンチェンジ直後であれば発光量を低減しても目立たないという考え方に基づいて、シーンチェンジ直後のフレームについては発光量を彩度代表値と輝度代表値とに基づいて決定し、他のフレームについては発光量を本来の発光量そのままとするようにしてもよい。
この発光制御信号生成回路によれば、シーンチェンジの有無に基づいて発光量を決定することができる。例えば、シーンチェンジ直後では本来の画像を表示すべきであるという考え方に基づいて、シーンチェンジ直後のフレームについては発光量を本来の発光量そのままとする一方で、他のフレームについては発光量を彩度代表値と輝度代表値とに基づいて決定するようにしてもよい。また例えば、シーンチェンジ直後であれば発光量を低減しても目立たないという考え方に基づいて、シーンチェンジ直後のフレームについては発光量を彩度代表値と輝度代表値とに基づいて決定し、他のフレームについては発光量を本来の発光量そのままとするようにしてもよい。
また、本発明は、上記の各発光制御信号生成回路と、前記複数の画素を構成する前記複数の発光素子とを備える表示装置を提供する。
図面を参照しながら本発明の様々な実施の形態を説明する。なお、以下の各図面においては、各部の寸法の比率が実際のものとは適宜に相違している。また、本発明は、本実施の形態に限定されるものではなく、本実施の形態を適宜変形して得られる各種の形態をもその範囲に含む。
<表示装置>
図1は、本発明の実施の形態に係る表示装置10の構成を示す図である。表示装置10は、供給された動画像信号MPに応じた動画像を画面Sに表示するものであり、カラーの動画像を表示可能である。動画像信号MPは、画面Sに相当するフレームが複数連なる動画像の信号であり、クロック信号CLKと、垂直同期信号VSYNCと、水平同期信号HSYNCと、第1階調データRDATA,GDATA,BDATAとを含む。各第1階調データは画素毎に階調を指定するデータであり、第1階調データRDATAは赤(R)、第1階調データGDATAは緑(G)、第1階調データBDATAは青(B)の階調を指定する。
図1は、本発明の実施の形態に係る表示装置10の構成を示す図である。表示装置10は、供給された動画像信号MPに応じた動画像を画面Sに表示するものであり、カラーの動画像を表示可能である。動画像信号MPは、画面Sに相当するフレームが複数連なる動画像の信号であり、クロック信号CLKと、垂直同期信号VSYNCと、水平同期信号HSYNCと、第1階調データRDATA,GDATA,BDATAとを含む。各第1階調データは画素毎に階調を指定するデータであり、第1階調データRDATAは赤(R)、第1階調データGDATAは緑(G)、第1階調データBDATAは青(B)の階調を指定する。
図1に示すように、表示装置10は、駆動信号生成回路1と、走査線駆動回路2と、データ線駆動回路3と、LUT(ルックアップテーブル)4と、複数の画素回路Pとを備える。駆動信号生成回路1は、動画像信号MPに基づいて、複数の画素回路Pを駆動するための駆動信号DSを生成して出力する。駆動信号DSは、走査線駆動回路2へ供給されるクロック信号YCK、リセット信号GINT、書込信号GWRT及び発光制御信号GELと、データ線駆動回路3へ供給されるクロック信号XCK及びスタートパルスXSPと、LUT4へ供給される第1階調データRDATA,GDATA,BDATAとを含む。
LUT4は、第1階調データRDATA,GDATA,BDATAに対応する第2階調データRD,GD,BDを出力する。各第2階調データは画素毎に階調を指定する信号であり、第2階調データRDは赤(R)、第2階調データGDは緑(G)、第2階調データBDは青(B)の階調を指定する。第2階調データRD、GD及びBDはデータ線駆動回路3へ供給される。以降の説明では、第2階調データRD、GD及びBDの総称として「第2階調データD」を用いる。
複数の画素回路Pはm行n列のマトリクス状に配置され、画面Sを構成している。各画素回路Pは、走査線駆動回路2から行毎に延在するm組の制御線群(図示略)と、データ線駆動回路2から列毎に延在するn組のデータ線群(図示略)との各交差に対応して設けられている。画素回路Pは、画面Sの画素となる回路であり、図2に示すように、単位回路UR、UG及びUBを有する。単位回路URは赤(R)、単位回路UGは緑(G)、単位回路UBは青(B)の階調を表示するものであり、各組のデータ線群は、R用データ線とG用データ線とB用データ線とを含む。各単位回路URは、対応する組の制御線群と対応する組のデータ線群に含まれるR用データ線との各交差に対応して設けられ、単位回路UGは、対応する組の制御線群と対応する組のデータ線群に含まれるG用データ線との各交差に対応して設けられ、単位回路UBは、対応する組の制御線群と対応する組のデータ線群に含まれるB用データ線との各交差に対応して設けられている。単位回路UR、UG及びUBの構成は、カラーフィルタ等の色変換手段を除いて互いに同様である。以降、R用データ線、G用データ線およびB用データ線の総称として「データ線」を、単位回路UR、UG及びUBの総称として「単位回路U」を用いる。
図3は、単位回路Uの電気的構成を示す回路図である。単位回路Uは、固定の電源電位Velが供給される給電線21と接地電位が供給される接地線との間に介挿された発光素子ELを含む。発光素子ELは有機EL(Electro Luminescent)素子である。給電線21から発光素子ELに至る経路には駆動トランジスタTdrが介挿されており、駆動トランジスタTdrと発光素子ELとの間にはトランジスタTelが介挿されている。
駆動トランジスタTdrは、ソースとゲートの間の電圧Vgsに応じた駆動電流を生成するものであり、そのソースは給電線14及び容量素子C1の第1電極L1に、そのゲートは容量素子C1の第2電極L2に、そのドレインはトランジスタTelに接続されている。容量素子C1は書き込まれた電圧を保持するためのものであり、この電圧が電圧Vgsとなる。
駆動トランジスタTdrのゲートとドレインとの間にはトランジスタTbが介挿されている。トランジスタTbはスイッチング素子として機能し、そのゲートはリセット制御線21に接続されている。つまり、リセット制御線32の電位がアクティブレベルの期間に限り、トランジスタTbがオン状態となって駆動トランジスタTdrがダイオード接続され、容量素子C1の保持電圧がリセットされる。なお、リセット制御線21は、この単位回路Uに対応する制御線群に含まれる。
容量素子C1の第2電極L2とデータ線31との間にはトランジスタTaが介挿される。トランジスタTaはスイッチング素子として機能し、そのゲートは走査線22に接続されている。つまり、走査線21の電位がアクティブレベルの期間に限り、トランジスタTaがオン状態となって容量素子C1への電圧の書き込みが行われる。なお、走査線22は、この単位回路Uに対応する制御線群に含まれる。
トランジスタTelはスイッチング素子として機能し、そのゲートは発光制御線23に接続されている。したがって、発光制御線23の電位がアクティブレベルの期間に限り、トランジスタTelがオン状態となって駆動トランジスタTdrから発光素子ELへの駆動電流の供給が行われる。なお、発光制御線23は、この単位回路Uに対応する制御線群に含まれる。
単位回路Uでは、リセット動作、書込動作および発光動作が巡回的に一定の周期で行われる。以降、リセット動作が行われる期間を「リセット期間」、書込動作が行われる期間を「書込期間」、発光動作が行われる期間を「発光期間」と呼ぶ。また、上記の周期に対する発光期間の長さの比を「発光デューティー」と呼ぶ。発光デューティーは、フレーム毎に相違しうるが、同一フレームでは総ての単位回路Uに共通である。リセット期間では、図4に示すように、トランジスタTaはオフ状態、トランジスタTbはオン状態、トランジスタTelはオフ状態を維持する。したがって、駆動トランジスタTdrがダイオード接続され、容量素子C1の保持電圧がリセットされる。
書込期間では、図5に示すように、トランジスタTaはオン状態、トランジスタTbはオフ状態、トランジスタTelはオフ状態を維持する。したがって、容量素子C1に、電源電位Velとデータ線31の電位との差電圧が書き込まれる。電源電位Velは固定であるから、この電圧は、データ線31の電位によって定まる。発光期間では、図6に示すように、トランジスタTaはオフ状態、トランジスタTbはオフ状態、トランジスタTelはオン状態を維持する。したがって、発光素子ELは、容量素子Cの保持電圧に応じた駆動電流で駆動され、駆動電流に応じた輝度で発光する。
m×n×3個の単位回路Uにおいて上述した動作が行われるように、走査線駆動回路2はm組の制御線群に各種信号を出力し、データ線駆動回路3はn組のデータ線群に各種信号を出力する。各リセット制御線21にはリセット信号GINTが、各走査線22には書込信号GWRTが、各発光制御線23には発光制御信号GELが出力され、各データ線31には第2階調データD(RD、GD又はBD)が出力される。
走査線駆動回路2による画面Sの走査の方式は、プログレッシブ方式である。つまり、本実施形態では、垂直同期信号VSYNCで指定される各垂直走査期間(フレームの開始から次のフレームの開始までの期間)において、m本の走査線22が択一的に順次選択されることになる。
<発光制御信号生成回路>
駆動信号生成回路1は、図1に示すように、動画像信号MPに基づいて発光制御信号GELを生成する発光制御信号生成回路5を有する。発光制御信号生成回路5は、動画像信号MPの輝度が大きければ発光デューティーを小さくして消費電力を低減するものであり、図7に示すように、変換部51と、代表値算出部52と、目標倍率テーブル53と、過去算出部54と、シーンチェンジ判定部55と、設定レジスタ56と、発光デューティー決定部57と、生成部58とを有する。
駆動信号生成回路1は、図1に示すように、動画像信号MPに基づいて発光制御信号GELを生成する発光制御信号生成回路5を有する。発光制御信号生成回路5は、動画像信号MPの輝度が大きければ発光デューティーを小さくして消費電力を低減するものであり、図7に示すように、変換部51と、代表値算出部52と、目標倍率テーブル53と、過去算出部54と、シーンチェンジ判定部55と、設定レジスタ56と、発光デューティー決定部57と、生成部58とを有する。
変換部51は、R(赤),G(緑),B(青)をY(輝度),U(輝度と青との差),V(輝度と赤との差)へ変換するものであり、第1階調データRDATA,GDATA,BDATAを入力し、輝度データYDATA、青差データUDATA、赤差データVDATAを出力する。上記の変換の式(Y,U,V)=f(R,G,B)は予め定められており、例えば以下の通りである。
Y=(77*R+150*G+29*B)/256
U=(−43*R−85*G+128*B)/256
V=(128*R−107*G−21*B)/256
Y=(77*R+150*G+29*B)/256
U=(−43*R−85*G+128*B)/256
V=(128*R−107*G−21*B)/256
代表値算出部52は、変換部51から出力された輝度データYDATA及び彩度データ(青差データUDATA及び赤差データVDATA)と、クロック信号CLKと、垂直同期信号VSYNCを入力し、フレーム毎に、輝度代表値および彩度代表値を算出する。各フレームの輝度代表値はm×n個の画素の輝度を代表する値であり、具体的にはYの代表値である。一方、各フレームの彩度代表値はm×n個の画素の彩度を代表する値であり、具体的にはU及びVの代表値で定まる。例えば、フレームにおけるUの代表値とVの代表値との二乗平均が当該フレームの彩度代表値となる。
YUVの各々の代表値としては様々な統計値を採用可能であるが、本実施の形態では、平均値(Yave,Uave,Vave)を採用している。ただし、Yaveがm×n個の画素における平均値であるのに対し、Uave及びVaveはm×n個の画素のうちの一部の画素における平均値である。ここで、Uave及びVaveの算出方法について図8を参照して説明する。
図8に示すように、代表値算出部52は、画面Sを人の目につく大きさの複数のブロックBLに分割し、ブロックBL毎に、U及びVの代表値(本実施の形態では平均値(Uave11,Vave11、Uave21,Vave21、…、Uave12,Vave12、…))を算出し、ブロックBL毎に彩度代表値を定める。そして、代表値算出部52は、複数のブロックBLの彩度代表値のうちの最小の彩度代表値を、フレームの彩度代表値とする。例えば、図8の左上端のブロックBLの彩度代表値が最小値ならば、このブロックBLのU及びVの代表値(Uave11,Vave11)がUave,Vaveとなる。
後に詳述するように、発光制御信号生成回路5は、彩度代表値が小さければ輝度代表値が大きくても発光デューティーをさほど小さくしないことによって、色味が薄い部分の表示品位の低下の抑制を達成するものであるから、フレームに含まれる総ての画素の彩度を平均して当該フレームの彩度代表値とすると、例えば、白い雲が浮かんだ青空のフレームにおいては彩度代表値が大きくなってしまい、白い雲の表示品位の低下が十分に抑制されない虞がある。しかし、本実施の形態では、上述のように、複数のブロックBLのうちの一部のブロックBLの彩度代表値が他のブロックBLの彩度代表値よりも小さくなる場合には、一部のブロックBLの彩度代表値がフレームの彩度代表値となるから、白い雲の表示品位の低下を十分に抑制することができる。なお、本実施の形態では、複数のブロックBLは、互いに合同であり、フレーム間で共通であるが、これに限るものではない。
目標倍率テーブル53は、フレーム毎に、代表値算出部52で算出された輝度代表値(Yave)と彩度代表値(Uave,Vave)とに基づいて目標倍率(TD)を決定する。目標倍率(TD)は、発光素子ELの発光デューティーを総ての発光素子ELに共通の既定値(SD)から低減する倍率の目標値である。既定値(SD)は、例えば90%であり、設定レジスタ56に保持されている。ここで、目標倍率(TD)の決定方法について図9を参照して説明する。
図9は、輝度代表値および彩度代表値と目標倍率との関係の一例を示す図である。この図に示すように、目標倍率テーブル53は、輝度代表値に対して目標倍率が単調減少するように定められている。また、目標倍率テーブル53は、予め定められた基準値以上の輝度代表値に対する目標倍率(TD)の減少量が、彩度代表値が大の場合には大きく、彩度代表値が小の場合には小さくなるように定められている。つまり、図9の例では、各フレームの目標倍率(TD)は、そのフレームの輝度代表値が基準値よりも小さい場合には100%となり、基準値以上の場合には、そのフレームの輝度代表値が大きくなるにつれて、そのフレームの彩度代表値に応じて小さくなる。
なお、図9では、彩度代表値が大、中、小の場合の3本の線が描かれているが、実際には、より多くの線が存在する。したがって、彩度代表値が僅かに相違すると、目標倍率(TD)も相違する。また、図9の例では、輝度代表値に対する目標倍率は直線的に変化するが、これに限るものではない。また、図9の例では、輝度代表値に対する目標倍率の減少の程度が彩度代表値に応じて異なるのは、輝度代表値が基準以上の場合に限られるが、これに限るものではない。
過去算出部54は、フレーム毎に、そのフレームに先行するN個のフレームに係るN個の輝度代表値(Yave)を平均して輝度代表過去値(YaveN)を算出するものであり、輝度代表値記憶部541と、平均化部542とを有する。輝度代表値記憶部541は、最新のN+1個のYaveを記憶可能である。平均化部542は、現在のフレームの1個前のフレームからN個前のフレームまでの計N個前のフレームに係るN個のYaveを平均してYaveNを算出する。なお、輝度代表値記憶部541がN個ではなくN+1個のYaveを記憶可能なのは、現在のフレームに係るYaveをも記憶するためである。
シーンチェンジ判定部55は、フレーム毎に、輝度代表過去値(YaveN)と輝度代表値(Yave)とに基づいてシーンチェンジの有無を判定する。シーンチェンジは動画像におけるシーンの切換であり、それより前のフレームとその後のフレームとではYaveが大きく変化することが多い。シーンチェンジ判定部55は、具体的には、YaveとYaveNとの差分と予め定められた閾値とを比較してシーンチェンジの有無を判定し、判定結果(SC)を出力する。
発光デューティー決定部57は、フレーム毎に実際の発光デューティー(DD)を決定するものであり、決定した発光デューティー(DD)を最新発光デューティー(PD)として記憶する最新発光デューティー記憶部571を有する。より具体的には、発光デューティー決定部57は、フレーム毎に、目標倍率(TD)と、判定結果(SC)と、既定値(SD)と、最新発光デューティー(PD)とに基づいて、発光デューティー(DD)を決定する。
図10は、発光デューティー決定部57によってフレーム毎に行われる発光デューティー(DD)の決定処理の流れを示すフローチャートである。この図に示すように、発光デューティー決定部57は、まず、判定結果(SC)に基づいて、シーンチェンジが有ったか否かを判定する(ステップS1)。
シーンチェンジが無かった場合には、発光デューティー決定部57は、最新発光デューティー(PD)と目標発光デューティー(TD×SD)とを比較し(ステップS2)、PD>TD×SDであれば、最新発光デューティー(PD)から減算定数(DEC)を減算して発光デューティー(DD)を決定し(S3)、PD<TD×SDであれば、最新発光デューティー(PD)に加算定数(INC)を加算して発光デューティー(DD)を決定し(S4)、PD=TD×SDであれば、既定値(SD)を発光デューティー(DD)として決定する(S5)。一方、シーンチェンジが有った場合には、発光デューティー決定部57は、既定値(SD)を発光デューティー(DD)として決定する(S5)。
つまり、図7の発光デューティー決定部57及び目標倍率テーブル53は、フレーム毎に発光デューティー(DD)を決定し、あるフレームについては、そのフレームに係る発光デューティー(DD)を、そのフレームに係る彩度代表値(Uave,Vave)と、そのフレームに係る輝度代表値(Yave)と、そのフレームに係るシーンチェンジ判定部55の判定結果(SC)と、そのフレームの直前のフレームについて決定された発光デューティー(最新発光デューティー(PD))とに基づいて決定する決定部として機能する。
図1の生成部58は、クロック信号と垂直同期信号VSYNCと水平同期信号HSYNCとに基づいて、発光デューティー決定部57に決定された発光デューティー(DD)となる発光制御信号GELを生成する。この発光制御信号GELは、最終的には、m×n×3個の単位回路U(図3参照)へ適切なタイミングで供給される。したがって、各発光素子ELは、動画像信号MPで指定されたままの輝度と、発光デューティー決定部57に決定された発光デューティー(DD)とで発光することになる。
<まとめ>
よって、発光制御信号生成回路5によれば、輝度代表値のみならず、彩度代表値にも基づいて発光制御信号GELが生成されるから、消費電力を低減しつつ、色味が薄い部分の表示品位の低下を抑制することができる。また、発光制御信号生成回路5によれば、現在のフレームの発光デューティー(DD)が直前のフレームの発光デューティー(PD)に基づいて決定されるから、発光デューティー(DD)を段階的に変化させることができる。つまり、色味が薄い部分の表示品位の低下を抑制するために発光デューティーが急激に変化することによって生じる違和感を低減することができる。
よって、発光制御信号生成回路5によれば、輝度代表値のみならず、彩度代表値にも基づいて発光制御信号GELが生成されるから、消費電力を低減しつつ、色味が薄い部分の表示品位の低下を抑制することができる。また、発光制御信号生成回路5によれば、現在のフレームの発光デューティー(DD)が直前のフレームの発光デューティー(PD)に基づいて決定されるから、発光デューティー(DD)を段階的に変化させることができる。つまり、色味が薄い部分の表示品位の低下を抑制するために発光デューティーが急激に変化することによって生じる違和感を低減することができる。
なお、発光制御信号生成回路5は、上述したように、シーンチェンジ直後では本来の画像を表示すべきであるという考え方で設計されているが、これを変形し、シーンチェンジ直後であれば発光デューティー(DD)を小さくしても目立たないという考え方に基づいて、シーンチェンジ直後のフレームについては発光デューティー(DD)を彩度代表値と輝度代表値とに基づいて決定し、他のフレームについては発光デューティー(DD)を既定値(SD)そのものとするようにしてもよい。
ところで、本実施の形態では、各発光素子ELの輝度は、動画像信号MPで指定されたままの輝度となる。したがって、発光デューティー(DD)の決定は、発光量の決定と等価である。つまり、発光デューティー決定部57及び目標倍率テーブル53は、彩度代表値と輝度代表値とに基づいて発光量を決定する決定部でもある。したがって、本実施の形態を変形し、発光デューティーではなく、輝度を制御する発光制御信号を生成するようにしてもよい。ただし、この場合には、本来の輝度に対する倍率を決定することになるから、発光制御信号の生成プロセスは比較的に複雑となる。
なお、本実施の形態では、DEC及びINCは共に定数であり、DEC=INCであるが、これに限るものではない。例えば、人間の目の視覚特性を考慮し、最新発光デューティー(PD)が既定値(SC)に近い場合には大きな値をDEC及びINCとし、他の場合には小さな値をDEC及びINCとするのが望ましい。
なお、本実施の形態では、フレーム間で画像が相違しうる動画像を表示することを前提としているが、フレーム間で画像が相違しえない静止画像を表示する場合や、フレームの数が1の画像信号を入力する場合にも適用可能である。また、発光素子ELとして有機EL素子以外の発光素子(例えばSED(表面伝導型電子放出素子ディスプレイ)やPDP(プラズマディスプレイ))を採用してもよい。
また、表示装置10やその変形例に係る表示装置は任意の電子機器に応用可能である。そのような電子機器としては、パーソナルコンピュータ、携帯電話機、携帯情報端末(PDA:Personal Digital Assistants)、デジタルスチルカメラ、テレビ、ビデオカメラ、カーナビゲーション装置、電子手帳、電子ペーパー、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、スキャナ、複写機、ビデオプレーヤなどが挙げられる。
1……駆動信号生成回路、2……走査線駆動回路、3……データ線駆動回路、4……LUT(ルックアップテーブル)、10……表示装置、51……変換部、52……代表値算出部、53……目標倍率テーブル、54……過去算出部、55……シーンチェンジ判定部、56……設定レジスタ、57……発光デューティー決定部、58……生成部、541……輝度代表値記憶部、542……平均化部、571……最新発光デューティー記憶部、GEL……発光制御信号、EL……発光素子、MP……動画像信号、P……画素回路、S……画面、U(UR,UG,UB)……単位回路。
Claims (9)
- 複数の発光素子で構成された画素を複数有する画面の色を前記画素毎に指定する画像信号を用いて、前記複数の画素の輝度を代表する輝度代表値を算出する輝度算出過程と、
前記画像信号を用いて、前記複数の画素の彩度を代表する彩度代表値を算出する彩度算出過程と、
前記彩度代表値と前記輝度代表値とに基づいて、前記画像信号を用いて前記画面に画像を表示する場合の前記複数の発光素子の発光量を決定する決定過程と、
前記複数の画素を構成する前記複数の発光素子の発光を前記発光量となるように制御する発光制御信号を生成する生成過程と
を有する発光制御信号生成方法。 - 複数の発光素子で構成された画素を複数有する画面の色を前記画素毎に指定する画像信号を用いて、前記複数の画素の輝度を代表する輝度代表値を算出する輝度算出部と、
前記画像信号を用いて、前記複数の画素の彩度を代表する彩度代表値を算出する彩度算出部と、
前記彩度代表値と前記輝度代表値とに基づいて、前記画像信号を用いて前記画面に画像を表示する場合の前記複数の発光素子の発光量を決定する決定部と、
前記複数の画素を構成する前記複数の発光素子の発光を前記発光量となるように制御する発光制御信号を生成する生成部と
を有する発光制御信号生成回路。 - 前記画像信号は、前記画面に相当するフレームを有する信号であり、
前記輝度代表値は、フレームに含まれる総ての画素の輝度の平均値、あるいは、各画素の階調を指定する階調データの平均値である、
ことを特徴とする請求項2に記載の発光制御信号生成回路。 - 前記画像信号は、前記画面に相当するフレームを有する信号であり、
前記彩度代表値は、フレームに含まれる総ての画素の彩度の平均値である、
ことを特徴とする請求項2に記載の発光制御信号生成回路。 - 前記彩度算出部は、前記画面を複数に分割したブロック毎に前記画素の彩度を代表する代表値を算出し、これらの代表値のうちの最小値を前記彩度代表値とする、
ことを特徴とする請求項2乃至4のいずれか一項に記載の発光制御信号生成回路。 - 前記決定部は、前記発光量として発光デューティーを決定する、
ことを特徴とする請求項2乃至5のいずれか一項に記載の発光制御信号生成回路。 - 前記画像信号は、前記画面に相当するフレームが複数連なる動画像の信号であり、
前記輝度算出部は、フレーム毎に前記輝度代表値を算出し、
前記彩度算出部は、フレーム毎に前記彩度代表値を算出し、
前記決定部は、フレーム毎に前記発光デューティーを決定し、あるフレームについては、そのフレームに係る前記発光デューティーを、そのフレームに係る前記彩度代表値と、そのフレームに係る前記輝度代表値と、そのフレームの直前のフレームについて決定された前記発光デューティーとに基づいて決定する、
ことを特徴とする請求項6に記載の発光制御信号生成回路。 - 前記画像信号は、前記画面に相当するフレームが複数連なる動画像の信号であり、
フレーム毎に、そのフレームに先行する複数のフレームに係る前記輝度代表値を平均して輝度代表過去値を算出する過去算出部と、
フレーム毎に、前記輝度代表過去値と前記輝度代表値とに基づいてシーンチェンジの有無を判定するシーンチェンジ判定部とを備え、
前記決定部は、フレーム毎に前記発光量を決定し、あるフレームについては、そのフレームに係る前記発光量を、そのフレームに係る前記彩度代表値と、そのフレームに係る前記輝度代表値と、そのフレームに係る前記シーンチェンジ判定部の判定結果とに基づいて決定する、
ことを特徴とする請求項2乃至6のいずれか一項に記載の発光制御信号生成回路。 - 請求項2乃至8のいずれか一項に記載の発光制御信号生成回路と、
前記複数の画素を構成する前記複数の発光素子と
を備える表示装置。
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JP2009001366A JP2010160237A (ja) | 2009-01-07 | 2009-01-07 | 発光制御信号生成方法、発光制御信号生成回路、表示装置、電子機器 |
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JP2009001366A JP2010160237A (ja) | 2009-01-07 | 2009-01-07 | 発光制御信号生成方法、発光制御信号生成回路、表示装置、電子機器 |
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JP2009001366A Withdrawn JP2010160237A (ja) | 2009-01-07 | 2009-01-07 | 発光制御信号生成方法、発光制御信号生成回路、表示装置、電子機器 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2012063734A (ja) * | 2010-09-14 | 2012-03-29 | Samsung Mobile Display Co Ltd | 画素、有機電界発光表示装置及びその駆動方法 |
WO2021131830A1 (ja) * | 2019-12-27 | 2021-07-01 | ソニーグループ株式会社 | 信号処理装置、信号処理方法、及び表示装置 |
-
2009
- 2009-01-07 JP JP2009001366A patent/JP2010160237A/ja not_active Withdrawn
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