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特開2022-72223画素駆動制御装置及び画素駆動制御方法
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022072223
(43)【公開日】2022-05-17
(54)【発明の名称】画素駆動制御装置及び画素駆動制御方法
(51)【国際特許分類】
   G09G 3/20 20060101AFI20220510BHJP
   G09G 3/32 20160101ALN20220510BHJP
【FI】
G09G3/20 632C
G09G3/20 611A
G09G3/20 621E
G09G3/20 622Q
G09G3/20 623Y
G09G3/20 623C
G09G3/20 641P
G09G3/20 621K
G09G3/32 A
【審査請求】有
【請求項の数】8
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2020181555
(22)【出願日】2020-10-29
(71)【出願人】
【識別番号】505205731
【氏名又は名称】レノボ・シンガポール・プライベート・リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100161207
【弁理士】
【氏名又は名称】西澤 和純
(74)【代理人】
【識別番号】100169764
【弁理士】
【氏名又は名称】清水 雄一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100175824
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 淳一
(74)【代理人】
【識別番号】100206081
【弁理士】
【氏名又は名称】片岡 央
(72)【発明者】
【氏名】土橋 守幸
(72)【発明者】
【氏名】藤井 一男
(72)【発明者】
【氏名】内藤 在正
【テーマコード(参考)】
5C080
5C380
【Fターム(参考)】
5C080AA06
5C080AA07
5C080BB05
5C080DD26
5C080DD29
5C080FF11
5C080JJ01
5C080JJ02
5C080KK02
5C080KK07
5C080KK47
5C380AA01
5C380AA03
5C380AB06
5C380AC08
5C380AC11
5C380AC12
5C380BA03
5C380BD14
5C380BD17
5C380CA51
5C380CA54
5C380CB04
5C380CE01
5C380CE02
5C380CF02
5C380CF05
5C380DA34
5C380DA39
5C380DA58
5C380EA14
5C380EA15
5C380FA07
5C380FA19
(57)【要約】
【課題】表示デバイスによる映像表示に際しての消費電力の低減が図られるようにする。
【解決手段】表示デバイスにおいてM(M≧2)行とN(N≧2)列とにより配列された画素の駆動を制御する画素駆動制御装置であって、前記M行と前記N列とによる画素の配列に対して設定したm(m≦M)行とn(n≦N)列とによる2以上の画素で形成される単位画素ユニットのそれぞれにおいて一部の画素が駆動されるように制御する画素駆動制御部を備えて画素駆動制御装置を構成する。
【選択図】図5
【特許請求の範囲】
【請求項1】
表示デバイスにおいてM(M≧2)行とN(N≧2)列とにより配列された画素の駆動を制御する画素駆動制御装置であって、
前記M行と前記N列とによる画素の配列に対して設定したm(m≦M)行とn(n≦N)列とによる2以上の画素で形成される単位画素ユニットのそれぞれにおいて一部の画素が駆動されるように制御する画素駆動制御部を備える
画素駆動制御装置。
【請求項2】
前記画素駆動制御部は、
前記M行のうち、前記単位画素ユニットごとにおいて駆動される画素を含む駆動対象行に対し走査信号を印加し、前記駆動対象行以外の行に対して走査信号を印加しないように制御し、
前記N列のうち、前記単位画素ユニットごとにおいて駆動される画素を含む駆動対象列に対してデータ信号を印加し、前記駆動対象列以外の列に対してデータ信号を印加しないように制御する
請求項1に記載の画素駆動制御装置。
【請求項3】
前記画素駆動制御部は、
前記単位画素ユニットにおける全ての画素が駆動される場合よりも高いレベルによるデータ信号を印加する
請求項1または2に記載の画素駆動制御装置。
【請求項4】
前記画素駆動制御部は、
前記単位画素ユニットにおいて駆動される前記一部の画素の数と、前記単位画素ユニットにおける全ての画素の数との比に基づくレベルのデータ信号を印加する
請求項3に記載の画素駆動制御装置。
【請求項5】
前記画素駆動制御部は、
所定の条件が満たされることに応じて、前記単位画素ユニットにおける全ての画素を駆動させる制御と、前記単位画素ユニットにおいて前記一部の画素を駆動させる制御とで切り替えを行う
請求項1から4のいずれか一項に記載の画素駆動制御装置。
【請求項6】
前記画素駆動制御部は、
所定の条件が満たされたことに応じて、前記単位画素ユニットにおいて駆動される一部の画素を変更する
請求項1から5のいずれか一項に記載の画素駆動制御装置。
【請求項7】
表示デバイスにおいてM(M≧2)行とN(N≧2)列とにより配列された画素の駆動を制御する画素駆動制御方法であって、
前記M行と前記N列とによる画素の配列に対して設定したm(m≦M)行とn(n≦N)列とによる2以上の画素で形成される単位画素ユニットのそれぞれにおいて一部の画素が駆動されるように制御するステップを備える
画素駆動制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、画素駆動制御装置及び画素駆動制御方法に関する。
【背景技術】
【0002】
有機EL等の自発光可能な表示素子を備えたアクティブマトリクス方式による表示デバイスが知られている。このような表示デバイスでは、行(水平)方向に延伸された複数のゲートラインと、列(垂直)方向に延伸された複数のデータラインとが配置される。ゲートラインとデータラインとの交点に対応する画素のそれぞれに対応する画素回路は、有機EL等の表示素子と、選択用TFT(薄膜トランジスタ)、駆動用TFT及び保持容量を備える。ゲートラインに走査信号が印加されることで選択用TFTがオンとなってデータラインに印加されたデータ信号に応じた電荷が保持容量に蓄積され、保持容量に蓄積された電荷によりオンとなった駆動用TFTが電源ラインから表示素子に電力を供給することにより、表示素子が発光するように駆動される(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2012-32828号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記のような構成の表示デバイスにおいては、映像表示を行う際の消費電力の削減が図られることが好ましい。
【0005】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、表示デバイスによる映像表示に際しての消費電力の低減が図られるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上述した課題を解決する本発明の一態様は、表示デバイスにおいてM(M≧2)行とN(N≧2)列とにより配列された画素の駆動を制御する画素駆動制御装置であって、前記M行と前記N列とによる画素の配列に対して設定したm(m≦M)行とn(n≦N)列とによる2以上の画素で形成される単位画素ユニットのそれぞれにおいて一部の画素が駆動されるように制御する画素駆動制御部を備える画素駆動制御装置である。
【0007】
また、本発明の一態様は、表示デバイスにおいてM(M≧2)行とN(N≧2)列とにより配列された画素の駆動を制御する画素駆動制御方法であって、前記M行と前記N列とによる画素の配列に対して設定したm(m≦M)行とn(n≦N)列とによる2以上の画素で形成される単位画素ユニットのそれぞれにおいて一部の画素が駆動されるように制御するステップを備える画素駆動制御方法である。
【発明の効果】
【0008】
以上説明したように、本発明によれば、表示デバイスによる映像表示に際しての消費電力の低減が図られるようになるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1】本実施形態における電子機器のハードウェアの構成例を示す図である。
図2】本実施形態におけるディスプレイの構成例を示す図である。
図3】本実施形態におけるディスプレイの画素駆動に関連する電子機器の機能構成例を示す図である。
図4】本実施形態におけるディスプレイの通常モードでの画素駆動の態様例を示す図である。
図5】本実施形態におけるディスプレイの低消費電力モードでの画素駆動の態様例を示す図である。
図6】本実施形態における低消費電力モードでの画素の駆動を、選択線とデータ線との関係により示す図である。
図7】本実施形態の第1変形例における低消費電力モードのもとで、単位画素ユニットにおいて駆動させる画素の位置変更の態様の一例を示す図である。
図8】本実施形態の第2変形例におけるユニット内画素駆動パターンの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
<実施形態>
図1は、本実施形態における電子機器1のハードウェアの構成例を示している。
本実施形態における電子機器1は、クラムシェル型のパーソナルコンピュータ(いわゆるノート型のパーソナルコンピュータ)である。なお、電子機器1は、タブレット端末、携帯電話、スマートフォンまたは電子手帳等であってもよい。
【0011】
同図の電子機器1は、CPU(Central Processing Unit)11と、メインメモリ12と、ビデオサブシステム13と、ディスプレイ14と、チップセット21と、BIOS(Basic Input Output System)メモリ22と、SSD(Solid State Drive)23と、USB(Universal Serial Bus)コネクタ24と、オーディオシステム25と、ネットワークカード26と、エンベデッドコントローラ30と、入力インターフェース27と、電源回路28と、バッテリ29と、RTC(Real-Time Clock)31とを備える。
【0012】
CPU11は、例えばメインメモリ12に格納されたプログラムを実行することで、種々の演算処理を実行し、電子機器1の各部を制御する。メインメモリ12は、例えば、複数個のDRAM(Dynamic Random Access Memory)チップを含む。メインメモリ12は、CPU11により実行されるプログラムの読み込み領域として機能する。また、メインメモリ12は、CPU11により実行されるプログラムの処理データを書き込む作業領域として機能する。CPU11により実行されるプログラムには、例えば、OS(オペレーティングシステム、Operating System)、周辺機器類をハードウェア操作するための各種ドライバ、各種サービス/ユーティリティ、アプリケーションプログラム等が含まれる。
【0013】
ビデオサブシステム13は、例えば、ビデオコントローラと、ビデオメモリとを含む。
ビデオサブシステム13は、画像表示に関連する機能を実現するためのサブシステムである。ビデオコントローラは、CPU11から出力された描画命令を処理し、処理した描画情報をビデオメモリに書き込む。また、ビデオコントローラは、ビデオメモリから描画情報を読み出して、読み出した描画情報を、ディスプレイ14に描画データ(表示データ)として出力する。ディスプレイ14は、ビデオサブシステム13から出力された描画データ(表示データ)に基づいて、表示画面を表示する。
【0014】
チップセット21は、USB、シリアルATA(AT Attachment)、SPI(Serial Peripheral Interface)バス、PCI(Peripheral Component Interconnect)バス、PCI-Expressバス、及びLPC(Low Pin Count)バスなどのコントローラを備える。チップセット21には、複数のデバイスが接続される。本実施形態において、チップセット21には、デバイスとして、BIOSメモリ22と、SSD23と、USBコネクタ24と、オーディオシステム25と、ネットワークカード26と、エンベデッドコントローラ30と、RTC31とが接続される。
【0015】
BIOSメモリ22は、例えば、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)やフラッシュROMなどの電気的に書き換え可能な不揮発性メモリを含む。BIOSメモリ22は、パラメータ、BIOS及びエンベデッドコントローラ30などを制御するためのシステムファームウェアなどを記憶する。
【0016】
SSD23は、記憶デバイスである。SSD23は、OS、各種ドライバ、各種サービス/ユーティリティ、アプリケーションプログラム、及び各種データを記憶する。
USBコネクタ24は、USBを利用した周辺機器類を電子機器1に接続するためのコネクタである。オーディオシステム25は、音データの記録、再生、及び入出力を行う。ネットワークカード26は、ネットワークに接続し、データ通信を行う。ネットワークカード26は、例えば、ワイヤレス(無線)LANを介してネットワークに接続するものであってよい。
なお、SSD23に代えて、HDD(Hard Disk Drive)等の他の記憶装置が備えられてよい。
【0017】
エンベデッドコントローラ30は、電子機器1の動作モードに関わらず、各種デバイス(周辺装置やセンサ等)を監視し、制御するワンチップマイコン(One-Chip Microcomputer)である。エンベデッドコントローラ30は、不図示のCPU、ROM、RAM、複数チャネルのA/D入力端子、D/A出力端子、タイマ、及びデジタル入出力端子を備える。エンベデッドコントローラ30のデジタル入出力端子には、例えば、入力インターフェース27と電源回路28が接続される。
【0018】
エンベデッドコントローラ30は、電源回路28を制御する電源管理機能を有する。エンベデッドコントローラ30は、電源回路28を制御することにより、例えば、CPU11に供給する電力を制御する。
【0019】
入力インターフェース27は、例えば、キーボード、ポインティングデバイス、タッチパッドなどの入力デバイスである。
【0020】
電源回路28は、例えば、DC/DCコンバータ、充放電ユニット、及びAC/DCアダプタなどを含む。電源回路28は、エンベデッドコントローラ30からの制御に基づいて動作する。電源回路28は、AC/DCアダプタ、またはバッテリ29から供給された直流電圧を、電子機器1を動作させるために電圧に変換する。電源回路28は、変換した電圧の電力を電子機器1の各部に供給する。
バッテリ29は、蓄電池であり、電源回路28によって充電が行われる。また、バッテリ29に蓄積された電力は、電源回路28の制御によって放電が行われることで、電子機器1の各部に供給される。
【0021】
RTC31は、日時を計測する。RTC31は、例えばバックアップ用のバッテリからの電源供給を受けることで、電子機器1がシャットダウンされて電源回路28から電源供給が停止された状態であっても定常的に日時を計測することができる。
【0022】
本実施形態におけるディスプレイ14は、μ(マイクロ)LED(Light Emitting Diode)ディスプレイとして構成される。μLEDディスプレイは、例えば数十μmの微細なLEDを表示素子として用いた自発光による表示デバイスである。
μLEDディスプレイは、アクティブマトリクス方式により画素を駆動することにより映像を表示する。カラー映像を表示する場合、μLEDディスプレイは、1画素に対応してR,G,Bのそれぞれに対応するLEDが備えられる。
本実施形態のディスプレイ14は、UHD(Ultra High Definition)規格に対応する表示が可能なように、3840×2160の解像度に対応する数の画素を駆動して映像表示が可能なように構成される。
【0023】
図2は、μLEDディスプレイとしてのディスプレイ14の構成例を示している。同図のディスプレイ14は、アクティブマトリクス方式として構成された例を挙げている。また、同図では、図示及び説明を簡易なものとする便宜上、R,G,Bの3色ではなく、単色によるモノクローム表示に対応する構成を示している。
【0024】
同図のディスプレイ14は、水平(行)方向に沿って延伸するようにM本の選択線ST(1)~ST(M)が配置されるとともに、垂直(列)方向に沿って延伸するようにN本のデータ線DT(1)~DT(N)が配置される。
以降の説明にあたり、選択線ST(1)~ST(M)について特に区別しない場合には、選択線STと記載し、データ線DT(1)~DT(N)について特に区別しない場合には、データ線DTと記載する。
【0025】
選択線STとデータ線DTの交点のそれぞれに対応して画素回路Cpが設けられる。画素回路Cpは1つの画素に対応する。1つの画素回路Cpにおいては、LEDとしての表示素子と、表示素子を発光させるためのTFT、キャパシタ等を含む。具体的な画素回路Cpの回路構成の詳細としては、アクティブマトリクスに対応するものであれば特に限定されない。
【0026】
垂直走査ドライバ100は、フィールド(あるいはフレーム)周期ごとに、選択線ST(1)~ST(M)を順次走査(選択)する。つまり、垂直走査ドライバ100は、フィールド(あるいはフレーム)周期ごとに、選択線ST(1)からST(M)にかけて順に1本ずつ走査信号(選択信号)を出力する。
データドライバ200は、1の選択線STから走査信号が出力される1水平走査期間に対応する期間において所定のタイミングでデータ線DTのそれぞれに対してデータ信号を出力する。
【0027】
1の画素回路Cpは、当該画素回路Cpと接続された選択線STに対して垂直走査ドライバ100から走査信号が印加されることに応じてデータ信号に応じた電荷をキャパシタに保持可能な状態となる。この状態のもとで、当該画素回路Cpと接続されたデータ線DTに対してデータドライバ200からデータ信号が印加されると、当該画素回路Cpにおけるキャパシタがデータ信号に応じた電荷を保持し、保持された電荷に応じた電流が表示素子であるLEDに流れ、LEDが発光する。このようにして1の画素の駆動が行われる。
【0028】
UHDの映像を表示する場合、1フィールド(あるいはフレーム)期間においては、まず1水平走査期間において1行目の選択線ST(1)に対して走査信号が印加されるとともに、データ線DT(1)~DT(N)にデータ信号が印加されることで、選択線ST(1)に対応して水平方向に配列された画素回路Cpごとに対応する画素が発光するように駆動される。以降、1水平走査期間ごとに次の選択線STに走査信号が印加されるとともに、データ線DT(1)~DT(N)にデータ信号が印加される。これにより、選択線ST(2)~選択線ST(M)の順により、各選択線STに対応して水平方向に配列された画素回路CpのそれぞれにおけるLEDがデータ信号に応じた輝度で発光するように駆動される。即ち、ディスプレイ14において画素を駆動することが行われる。本実施形態において、「画素を駆動する」とは、上記のようにして走査信号とデータ信号の印加によって画素回路CpにおけるLEDをデータ信号に応じた輝度で発光させることに相当する。このようにして画素の駆動(画像転送)が行われる結果、UHDに対応する解像度による1フィールドの映像が表示される。
【0029】
図3は、本実施形態のディスプレイ14の画素駆動に関連する電子機器1の機能構成例を示している。同図の電子機器1は、制御部10を備える。同図においては、制御部10とともに、ビデオサブシステム13及びディスプレイ14が示されている。
【0030】
制御部10は、画素駆動に関連する制御を実行する。制御部10としての機能は、例えばCPU11がOSやBIOSに対応するプログラムを実行することにより実現される。
制御部10は、画素駆動制御部101を備える。画素駆動制御部101は、ディスプレイ14における画素の駆動に関する制御を実行する。なお、同図においては、制御部10は、ビデオサブシステム13を介してディスプレイ14を制御する構成が示されているが、制御部10がビデオサブシステム13を介することなく制御することも可能と構成されてよい。
【0031】
図4図5を参照して、本実施形態の電子機器1におけるディスプレイ14の画素駆動の態様例について説明する。本実施形態の電子機器1は、ディスプレイ14の画素駆動に関して、通常モードによる画素駆動と、低消費電力モードによる画素駆動とで切り替えが可能とされている。
以降の説明にあたり、電子機器1は、UHD規格に対応する解像度(3840×2160)による映像(UHDコンテンツ)と、FHD規格に対応する解像度(1920×1080)による映像コンテンツ(FHDコンテンツ)とのいずれかを表示するようにされている場合を例に挙げる。
【0032】
図4は、通常モードによる画素駆動の態様例を示している。同図においては、ディスプレイ14においてUHD規格の解像度に対応して配置される画素のうち、8行×8列による画素pxの配列部分を抜き出して示している。同図に示される1つの画素pxが1つの画素回路Cpに対応する。
同図においては、8行×8列による画素pxの配列に対して、行の上から下にかけてR1~R8の行番号を付すとともに、列の左から右にかけてC1~C8の列番号を付している。
【0033】
通常モードにおいては、同図においては、8行×8列を形成する全ての画素pxにおいて「ON」と表記されている。「ON」との表記は、映像の表示にあたり、対応の画素pxが駆動されることを示している。つまり、通常モードにおいてはディスプレイ14において設けられた全ての画素が映像の表示にあたって駆動される。
【0034】
通常モードでは、UHDコンテンツを本来の解像度により表示することができる。通常モードによりUHDコンテンツを表示する場合、UHDコンテンツのフィールド画面を形成する画素データとディスプレイ14の画素pxとが一対一で対応する。この場合、ディスプレイ14にて配置された各画素pxは、それぞれが対応する画素データに応じた個別のデータ信号が印加される。
【0035】
また、通常モードでは、FHDコンテンツも表示することができる。通常モードによりFHDコンテンツを表示する場合には、同図に示されるように、画素pxの配列全体に対して、2行×2列の画素pxにより形成される単位画素ユニットUNを設定する。同図のように8行×8列により画素pxが配列されている範囲では、4行×4列により単位画素ユニットUNが配列された状態が得られる。この場合には、FHDコンテンツのフィールド画面を形成する画素データとディスプレイ14の単位画素ユニットUNとが一対一で対応する。
通常モードによりFHDコンテンツを表示する際には、単位画素ユニットUNを形成する4つの画素pxに対して、共通の画素データに対応する同じデータ信号が印加される。これにより、UHDコンテンツの解像度に対応する数の画素pxが配列されたディスプレイ14にて、全ての画素pxを駆動してFHDコンテンツを表示することができる。あるいは、FHDに対応する解像度に変換したUHDコンテンツを表示することができる。
【0036】
図5は、低消費電力モードによる画素駆動の一態様例を示している。低消費電力モードは、通常モードよりも低い商品電力で映像を表示するモードである。
低消費電力モードにおいては、通常モードでFHDコンテンツを表示する場合と同様に、画素pxの配列全体に対して、2行×2列の画素pxにより形成される単位画素ユニットUNを設定する。
そのうえで、同図においては、単位画素ユニットUNごとにおいて、左上(1行目1列目)の画素pxにおいて「ON」と表記され、残る1行目2列目、2行目1列目、2行目2列目の3つの画素pxにおいて「OFF」と表記されている。「OFF」との表記は、映像の表示にあたり、対応の画素pxが駆動されないことを示している。つまり、低消費電力モードでは、単位画素ユニットUNごとにおいて、特定の位置の1つの画素pxのみを駆動し、残る3つの画素pxは駆動しないようにされる。
【0037】
図6は、低消費電力モードにおける画素pxの駆動を、選択線STとデータ線DTとの関係により示す図である。同図においては、N本のうち1行目から4行目の4本の選択線ST(1)~ST(4)と、N本のうち1列目から4列目の4本のデータ線DT(1)~DT(4)とを抜き出して示している。また、同図においては、選択線ST(1)~ST(4)とデータ線DT(1)~DT(4)との交点ごとに対応して配置させるようにして16個の画素pxを示している。また、同図においては、垂直走査ドライバ100とデータドライバ200も示されている。
【0038】
同図においても、低消費電力モードであることに対応して、図5と同様に、2行×2列の画素pxにより単位画素ユニットUNが形成され、単位画素ユニットUNのそれぞれにおいて、左上の画素pxのみが駆動され、他の画素pxは駆動されないことが示されている。
【0039】
同図のように単位画素ユニットUNにおける左上の画素pxのみが駆動されるようにするには、垂直走査ドライバ100とデータドライバ200は、以下のようにして選択線ST、データ線DTに信号を印加する。
つまり、垂直走査ドライバ100は、1フィールドの期間において、まず、選択線ST(1)に対応する水平走査期間に対応して走査信号を印加するが、次の水平走査期間においては、選択線ST(2)に対して走査信号を印加しない。さらに、垂直走査ドライバ100は、次の水平走査期間に対応して選択線ST(3)に対して走査信号を印加するが、次の水平走査期間においては、選択線ST(4)に対して走査信号を印加しない。同図においては、走査信号が印加される選択線STについて「ON」と表記し、走査信号が印加されない選択線STについて「OFF」と表記して示している。
以降においても、垂直走査ドライバ100は、同様にして、奇数番目の選択線ST(駆動対象行の一例)に対応する水平走査期間においては走査信号を印加し、偶数番目に選択線STに対応する水平走査期間においては走査信号を印加するようにして、1つおきに選択線STの走査を行っていく。
一方、データドライバ200は、選択線STに走査信号が印加される1つおきの水平走査期間ごとに、奇数番目のデータ線DT(1)、DT(3)・・・(駆動対象列の一例)に対してデータ信号を印加する。また、データドライバ200は、偶数番目のデータ線DT(2)、DT(4)・・・には、データ信号を印加しない。同図においては、データ信号が印加されるデータ線DTについて「ON」と表記し、データ信号が印加されないデータ線DTについて「OFF」と表記して示している。
映像の表示あたり、上記のようにして走査信号とデータ信号とが印加されることで、同図に示されるように、画素pxの配列の全体において、単位画素ユニットUNのそれぞれにおいて左上に位置する1つの画素pxのみを駆動することができる。
【0040】
ここで、輝度について通常モードと低消費電力モードとで比較すると、通常モードにおいては、単位画素ユニットUNのそれぞれにおいて4つの画素pxが全て駆動されてデータ信号に応じた輝度で発光される。これに対して、低消費電力モードでは、単位画素ユニットUNのそれぞれにおいて1つの画素pxのみが駆動されてデータ信号に応じた輝度で発光される。このため、低消費電力モードにおいて通常モードと同じレベルのデータ信号を印加した場合には、表示される映像全体としての明るさは、通常モードのほぼ1/4に低減する。
そこで、本実施形態においては、低消費電力モードでは、通常モードに対して4倍の輝度が得られるようにレベルを高くしたデータ信号を印加するようにされてよい。これにより、駆動される画素pxにおけるLEDは通常モードに対して4倍の輝度で発光することとなる。即ち、画素pxが通常モードに対して4倍の輝度で発光する。これにより、低消費電力モードにおいて表示される映像全体としての明るさは通常モードと同等とすることができる。
【0041】
上記のようにして画素が駆動される低消費電力モードにおいては、以下のようにして通常モードに対して消費電力の低減が図られる。
まず、低消費電力モードにおいて、駆動される画素pxの数は通常モードの1/4となるが、画素pxごとの輝度は通常モードの4倍となる。このため、画素pxごとに対応しいてディスプレイ14にて配置される表示素子(LED)の全体としてみた場合の消費電力は、通常モードと低消費電力モードとで変化はないものとしてみることができる。
【0042】
一方、図6から理解されるように、1フィールドに対応する単位期間において垂直走査ドライバ100が走査信号を印加する選択線STの数は、低消費電力モードにおいては通常モードの1/2となる。また、データドライバ200は、1つおきの水平走査期間ごとに奇数番目のデータ線DTのみにデータ信号を印加する。従って、データドライバ200が1フィールド期間においてデータ信号を印加する回数は通常モードの1/4となる。
【0043】
つまり、低消費電力モードにおいては、画素pxに対応するLEDの配列全体としてみた場合において映像の表示のためにLED全体により消費される電力については通常モードと低消費電力モードとで変化はない。しかしながら、画像転送に関しては、低消費電力モードでは、駆動される選択線STの本数が通常モードと比較して1/2となり、データ信号が印加される画素pxの数が通常モードと比較して1/4となることに応じて消費電力が有効に低減されることになる。
なお、低消費電力モードにおいて駆動する画素pxに対して画像転送のために印加するデータ信号のレベルは、通常モード時よりも高いレベルとして4倍未満が設定される場合があってもよい。
【0044】
このように、本実施形態における電子機器1は、ディスプレイ14にて通常モードと低消費電力モードとのいずれによっても映像を表示させることができる。そこで、電子機器1は、通常モードと低消費電力モードとで切り替えが可能なように構成されてよい。
通常モードから低消費電力モードに切り替えが行われるにあたり、電子機器1は、例えば通常モードによりディスプレイ14にUHDコンテンツを表示させていた場合には、低消費電力モードに切り替わったことに応じて、FHDコンテンツに対応する解像度に変換して表示するようにされてよい。
また、通常モードにおいてFHDコンテンツまたは既にFHDコンテンツに対応する解像度に変換してUHDコンテンツを表示させていた場合には、低消費電力モードに切り替わっても、通常モードのときと同じ解像度で継続して映像を表示させることができる。
【0045】
また、通常モードと低消費電力モードとの間での切り替えは、ユーザの手動操作に応じて行われるようにされてよい。
あるいは、電子機器1の画素駆動制御部101が、所定のモード切替条件が満たされたことに応じて、通常モードと低消費電力モードとの間での切り替えを実行するようにされてもよい。通常モードから低消費電力モードに切り替えるためのモード切替条件としては、例えば以下のような例を挙げることができる。
【0046】
例えば、通常モードから低消費電力モードに切り替えるためのモード切替条件は、バッテリ29から電源供給を受けている状態であることとされてよい。つまり、画素駆動制御部101は、ACアダプタから電源供給を受けている状態においては通常モードを設定するが、バッテリ29から電源供給を受けている状態では、低消費電力モードを設定する。この場合に対応して、低消費電力モードから通常モードに切り替えるためのモード切替条件は、ACアダプタから電源供給を受けている状態であることとなる。
【0047】
また、通常モードから低消費電力モードに切り替えるためのモード切替条件は、バッテリ29から電源供給を受けている状態のもとでバッテリ29の残量が一定以下であることとされてよい。この場合、画素駆動制御部101は、ACアダプタから電源供給を受けている状態、あるいはバッテリ29から電源供給を受けている状態のもとでバッテリ29の残量が所定以上である場合には通常モードを設定する。一方、画素駆動制御部101は、バッテリ29の残量が所定以下の状態のもとでは低消費電力モードを設定する。
この場合に対応して、低消費電力モードから通常モードに切り替えるためのモード切替条件は、バッテリ29から電源供給を受けている状態のもとでバッテリ29の残量が所定以上の状態と、ACアダプタから電源供給を受けている状態とのいずれかであることとなる。
【0048】
また、モード切替条件については、例えばユーザの操作に応じて変更可能なようにされてよい。一例として、デフォルトの設定では、例えばバッテリ29の残量が所定以下となることが切り替えの条件とされているが、ユーザの操作に応じて、低消費電力モードに切り替わるためのバッテリ残量が変更可能なようにされてもよい。あるいは、ユーザの操作に応じて通常モードあるいは低消費電力モードで固定となるように設定可能とされてもよい。
【0049】
<変形例>
以下、本実施形態の変形例について説明する。
[第1変形例]
上記実施形態においては、低消費電力モードのもとで、2行×2列による単位画素ユニットUNにおける左上の位置の画素pxを固定的に駆動させていた。
これに対して、本変形例においては、低消費電力モードのもとで、2行×2列による単位画素ユニットUNのそれぞれにおいて駆動させる1つの画素pxの位置を、所定の条件(駆動画素変更条件)が満たされるごとに変更していくようにされる。
【0050】
図7は、低消費電力モードのもとで、単位画素ユニットUNにおいて駆動される画素pxの位置変更の態様の一例を示している。
同図においては、低消費電力モードのもとで、駆動画素変更条件が満たされるごとに、単位画素ユニットUNのそれぞれにおいて駆動される1つの画素pxの位置のパターン(ユニット内駆動画素パターン)について、例えば左上、右上、右下、左下のように時計回りの順で循環的に変更していくようにされた例が示されている。このようなユニット内駆動画素パターンの変更は、電子機器1における画素駆動制御部101が制御するようにされてよい。
なお、同図に示される4つのユニット内駆動画素パターンをどのような順で変更していくのかについては、同図の例に限定されるものではなく、任意に設定されてよい。例えば、同図では、駆動される1つの画素pxの位置が、時計回り方向に移動していくように変更されているが、反時計回り方向で移動していくように変更されてもよい。また、駆動される1つの画素pxの位置が、例えば左上、右下、左下、右上といった順で斜め方向の移動を含むようにして変更されてもよい。
【0051】
このようにユニット内駆動画素パターンを変更させることで、画素pxに対応する表示素子が発光されることによる劣化を、ディスプレイ14の画面全体において均一化することができる。つまり、ディスプレイ14の画面の焼き付きの軽減を図ることができる。また、ディスプレイ14として表示素子が樹脂により封入されるような構造となる場合には、ユニット内駆動画素パターンを変更させることにより、樹脂の黄変の進行を均一化、緩和を図ることができる。
【0052】
本変形例における駆動画素変更条件としては、以下のように、表示に関する時間に基づいて定められてよい。
例えば、低消費電力モードのもとで行われた1つのユニット内駆動画素パターンによる映像表示の累積時間が一定以上となったことを駆動画素変更条件としてよい。
あるいは、低消費電力モードと通常モードとにかかわらず、映像表示の累積時間が一定以上となることを駆動画素変更条件としてよい。
あるいは、映像を表示しているか否かにかかわらず、単に、例えば或る1のユニット内駆動画素パターンによる表示が開始されたときから一定時間が経過したことを駆動画素変更条件としてもよい。
【0053】
ここで、ユニット内駆動画素パターンの変更(切り替え)は、映像の表示中において行うことも可能である。しかながら、映像の表示中においてユニット内画素駆動パターンを切り替えた場合には、その際の映像の変化がユーザに違和感を与える可能性がある。この場合、ユーザは、電子機器1に故障が生じたと誤解するような可能性もある。このため、ユニット内駆動画素パターンを切り替えるタイミングは、映像の表示中ではなく、これまで映像が表示されていない状態から映像の表示が開始されるタイミングであることが好ましい。
そこで、画素駆動制御部101は、駆動画素変更条件として、例えば、上記のように表示に関する時間が経過した後において、最初にディスプレイ14にて映像が表示されていない状態から映像の表示が開始されたことを、駆動画素変更条件としてよい。
上記の「ディスプレイ14にて映像が表示されていない状態から映像の表示が開始された」との状態とは、例えば電源オフの状態から電源がオンとなって電子機器1が起動された状態、あるいはスリープ状態や休止状態から復帰した状態などを挙げることができる。また、上記駆動画素変更条件の「ディスプレイ14にて映像が表示されていない状態から映像の表示が開始されたこと」が対応する状態は、例えば上記の電源オフの状態から電源がオンとなった状態と、スリープ状態や休止状態から復帰した状態との双方が含まれてもよいし、一方が含まれてもよい。
また、駆動画素変更条件として、表示に関する時間の経過については含めずに、単に、ディスプレイ14にて映像が表示されていない状態から映像の表示が開始されたこと、としてもよい。
【0054】
[第2変形例]
上記実施形態において、低消費電力モードのもとで複数(4つ)の画素pxによる単位画素ユニットUNごとにおいて駆動される画素pxは1つとされていた。本変形例では、単位画素ユニットUNごとにおいて駆動される画素pxの数は複数であってもよい。
【0055】
図8は、本変形例に対応するユニット内画素駆動パターンの具体例を示している。まず、図8(A)においては、1つの2行×2列の画素pxの配列による単位画素ユニットUNにおいて左上と左下の2つの画素pxが駆動され、残る右上と右下の2つの画素pxが駆動されないようにしたユニット内画素駆動パターンが示されている。
なお、同図の態様に代えて、単位画素ユニットUNにおいて右上と右下の2つの画素pxが駆動され、残る左上と左下の2つの画素pxが駆動されないようにしたユニット内画素駆動パターンとされてもよい。
つまり、図8(A)は、単位画素ユニットUNにおける2列のうちの1列が駆動されるユニット内画素駆動パターン例を示している。
【0056】
このようなユニット内画素駆動パターンは、垂直走査ドライバ100から全ての選択線STに対して走査信号を印加するとともに、データドライバ200からは奇数番目(または偶数番目)のデータ線DTに対してデータ信号を印加するように画素pxを駆動するようにされる。また、この場合には、通常モードのときと同じ映像全体の明るさを維持するにあたり、駆動される2つの画素pxのそれぞれに対して通常モード時に対して2倍の輝度とするレベルのデータ線DTを印加するようにされる。
【0057】
次に、図8(B)においては、1つの2行×2列の画素pxの配列による単位画素ユニットUNにおいて左上と右上の2つの画素pxが駆動され、残る左下と右下の2つの画素pxが駆動されないようにしたユニット内画素駆動パターンが示されている。
なお、同図の態様に代えて、単位画素ユニットUNにおいて左下と右下の2つの画素pxが駆動され、残る左上と右上の2つの画素pxが駆動されないようにしたユニット内画素駆動パターンとされてもよい。
つまり、図8(B)は、単位画素ユニットUNにおける2列のうちの1列が駆動されるユニット内画素駆動パターン例を示している。
【0058】
このようなユニット内画素駆動パターンは、垂直走査ドライバ100からは奇数番目(または偶数番目)の選択線STに対して走査信号を印加するとともに、データドライバ200からは全てのデータ線DTに対してデータ信号を印加するように画素pxを駆動するようにされる。また、この場合には、通常モードのときと同等の映像全体の明るさを維持するにあたり、駆動される2つの画素pxのそれぞれに対して通常モード時に対して2倍の輝度とするレベルのデータ線DTを印加するようにされる。
【0059】
図8(A)、図8(B)のような低消費電力モードにおける画素pxの駆動によっては、画素pxごとに対応して配置される表示素子(LED)全体としての消費電力は、通常モードと比較して変化はない。これに対して、低消費電力モードにおける画像転送に関しては、図8(A)の場合には駆動されるデータ線DTの数が1/2となり、図8(B)の場合には駆動される選択線STの数が1/2となる。つまり、図8(A)と図8(B)とのいずれの場合においても、駆動される画素pxの数が通常モードと比較して1/2となり、消費電力の低減が図られることとなる。
【0060】
本変形例の画素駆動制御部101は、低消費電力モードにおいて、同じ2行×2列の画素pxによる単位画素ユニットUNにおける画素駆動のパターンについて、先の実施形態のように1つの画素pxを駆動するパターンと本変形例のように2つの画素pxを駆動するパターンとで切り替えるようにされてよい。つまり、低消費電力モードとして、同じ単位画素ユニットUNにおいて駆動させる画素pxの数が異なる複数の画素駆動のパターンがあってよい。この場合、画素駆動制御部101は、低消費電力モードのもとでのバッテリ29の残量の低下に応じて、単位画素ユニットUNにて駆動される画素pxの数が減少していくようにして複数の画素駆動のパターンを切り替えていくようにされてよい。
【0061】
具体例として、画素駆動制御部101は、まず、バッテリ29の残量が第1閾値より大きいときには、通常モードを設定する。また、画素駆動制御部101は、バッテリ29の残量が第1閾値以下で第2閾値より大きい範囲にあるときには、図8のように2行×2列の単位画素ユニットUNにおける2つの画素pxが駆動されるパターンを設定する。また、画素駆動制御部101は、バッテリ29の残量が第2閾値以下のときには、図5のように、単位画素ユニットUNにおける1つの画素pxが駆動されるパターンを設定する。
このような通常モードと複数段階による低消費電力モードとの間で画素駆動のパターンの切り替えは、単位画素ユニットUNにおいて駆動させる画素pxの数を変更するようにした切り替えであると捉えることもできる。
【0062】
[第3実施形態]
単位画素ユニットUNを形成する画素pxの配列パターンは、単位画素ユニットUNにおいて複数の画素pxが配列させていればよく、上記実施形態における2行×2列に限定されない。この場合において、単位画素ユニットUNを形成する画素pxの行数と列数は、例えば2行×3列といったように同じである必要はない。
【0063】
[第4実施形態]
低消費電力モードは複数段階を有していてよい。一具体例として、低消費電力モードは以下のように第1段階と第2段階との2段階を有してよい。第1段階は、実施形態と同様に2行×2列の単位画素ユニットUNにおいて1つの画素pxを通常モードの4倍の輝度により駆動するユニット内駆動画素パターンである。第2段階は、例えば、3行×3列の単位画素ユニットUNにおいて1つの画素pxを通常モードの9倍の輝度で駆動するユニット内駆動画素パターンである。つまり、この場合の低消費電力モードにおける各段階の間では、単位画素ユニットUNを形成する画素pxの数が異なるが、単位画素ユニットUNにおいて駆動する画素pxは1つとした例である。
画像転送のための消費電力を比較した場合、第1段階における画素駆動のパターンでは通常モード時の1/4となるのに対して、第2段階における画素駆動のパターンでは通常モード時の1/9となる。従って、第2段階のほうが第1段階よりも消費電力は少なくなる。
そこで、電子機器1の画素駆動制御部101は、ディスプレイ14における表示にあたり、まず、バッテリ29の残量が第1閾値より大きいときには、通常モードを設定する。バッテリ29の残量が第1閾値以下で第2閾値より大きい範囲にあるときには、低消費電力モードの第1段階での表示に切り替えるようにしてよい。また、バッテリ29の残量が第2閾値以下となったことに応じて、低消費電力モードの第2段階での表示に切り替えるようにしてよい。なお、本変形例における第1閾値と第2閾値は、先の第2変形例における第1閾値と第2閾値と異なる実値が定められてよい。
【0064】
また、例えばユーザによる設定等に応じて、通常モードによる表示は実行させずに、例えばバッテリ29の残量に応じて、低消費電力モードにおける複数段階の間での切り替えが行われるようにされてよい。
【0065】
[第5変形例]
ディスプレイ14が備える表示素子は、自発光による表示素子であれはLEDに限定されなるものではなく、例えば有機EL(Electro Luminescence)などであってもよい。
【0066】
[第6変形例]
なお、上記実施形態の電子機器1は、クラムシェル型のパーソナルコンピュータ、タブレット端末、スマートフォンなどのように携帯型とされて、筐体に表示デバイスが一体的に取り付けられた態様とされている。しかしながら、本実施形態に係る電子機器は、例えばデスクトップ型のパーソナルコンピュータのように、それぞれ個別装置の本体と表示デバイスとを接続したものであってよい。また、本実施形態に係る電子機器は、テレビジョン受像器や、入力された映像を表示するモニタディスプレイ等であってもよい。
【0067】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成は上記の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。上記の実施形態及び変形例において説明した各構成は、矛盾しない限り任意に組み合わせることができる。
【符号の説明】
【0068】
1 電子機器、10 制御部、11 CPU、12 メインメモリ、13 ビデオサブシステム、14 ディスプレイ、21 チップセット、22 BIOSメモリ、23 SSD、24 USBコネクタ、25 オーディオシステム、26 ネットワークカード、27 入力インターフェース、28 電源回路、29 バッテリ、30 エンベデッドコントローラ、31 RTC、101、画素駆動制御部、100 垂直走査ドライバ、200 データドライバ
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
【手続補正書】
【提出日】2022-01-06
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
表示デバイスにおいてM(M≧2)行とN(N≧2)列とにより配列された画素の駆動を制御する画素駆動制御装置であって、
M行×N列による解像度の第1映像を表示する場合に、第1画素駆動モードとして、全ての画素が第1輝度で駆動されるように制御し、M行×N列よりも少ない所定の解像度の第2映像を表示する場合に、第2画素駆動モードとして、前記第1映像の解像度と前記第2映像の解像度との比に基づいて前記M行と前記N列とによる画素の配列に対して設定したm(mM)行とn(nN)列とによる2以上の画素で形成される単位画素ユニットのそれぞれにおいて一部の画素が、前記第1輝度よりも高い第2輝度で駆動されるように制御する画素駆動制御部を備える
画素駆動制御装置。
【請求項2】
前記画素駆動制御部は、
前記m行として、行方向における前記第2映像の解像度に対する前記第1映像の解像度の比と等しい行数を設定し、前記n列として、列方向における第2映像の解像度に対する前記第1映像の解像度の比と等しい列数を設定する
請求項1に記載の画素駆動制御装置。
【請求項3】
前記画素駆動制御部は、
前記第1輝度に対する前記第2輝度の比が、前記第2映像の解像度に応じた画素数に対する前記第1映像の解像度に応じた画素数の比と等しくなるように駆動する
請求項1または2に記載の画素駆動制御装置。
【請求項4】
前記画素駆動制御部は、
前記第2画素駆動モードにおいて、前記第1画素駆動モードにおけるデータ信号のレベルに対して前記第2映像の画素数に対する前記第1映像の画素数の比に応じたレベルのデータ信号を印加する
請求項3に記載の画素駆動制御装置。
【請求項5】
前記画素駆動制御部は、
記単位画素ユニットにおいて駆動される前記一部の画素を循環的に変更する
請求項1からのいずれか一項に記載の画素駆動制御装置。
【請求項6】
前記画素駆動制御部は、
前記M行のうち、前記単位画素ユニットごとにおいて駆動される画素を含む駆動対象行に対し走査信号を印加し、前記駆動対象行以外の行に対して走査信号を印加しないように制御し、
前記N列のうち、前記単位画素ユニットごとにおいて駆動される画素を含む駆動対象列に対してデータ信号を印加し、前記駆動対象列以外の列に対してデータ信号を印加しないように制御する
請求項1から5のいずれか一項に記載の画素駆動制御装置。
【請求項7】
前記画素駆動制御部は、
電源供給に関する所定の条件が満たされることに応じて、前記第1画素駆動モードと、前記第2画素駆動モードとで切り替えを行う
請求項1からのいずれか一項に記載の画素駆動制御装置。
【請求項8】
表示デバイスにおいてM(M≧2)行とN(N≧2)列とにより配列された画素の駆動を制御する画素駆動制御方法であって、
M行×N列による解像度の第1映像を表示する場合に、第1画素駆動モードとして、全ての画素が第1輝度で駆動されるように制御し、M行×N列よりも少ない所定の解像度の第2映像を表示する場合に、第2画素駆動モードとして、前記第1映像の解像度と前記第2映像の解像度との比に基づいて前記M行と前記N列とによる画素の配列に対して設定したm(mM)行とn(nN)列とによる2以上の画素で形成される単位画素ユニットのそれぞれにおいて一部の画素が、前記第1輝度よりも高い第2輝度で駆動されるように制御するステップを備える
画素駆動制御方法。