(57)【要約】  独立した画素（ｉｊ）を有する複数のラインを備えたマトリクスディスプレイ（Ｄ）の駆動方法であって、該ラインは行（ｉ）及び列（ｊ）として構成されており、個々のラインは、該行（ｉ）を所定のロウアドレス時間（ｔｉ）の間アクティブ化し、該画素（ｉｊ）の所望の輝度（Ｄｉｊ）に対応する該アクティブ化された行（ｉ）に対して相関関係を有する該列（ｊ）に動作電流（Ｉ）又はそれに対応する電圧を印加することによって選択的に駆動される駆動方法を開示する。ディスプレイの性能を向上するために、各行（ｉ）のロウアドレス時間（ｔｉ）は、該行（ｉ）の全ての列の最大輝度（Ｄｉｍａｘ）の関数として決定される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
独立した画素（ｉｊ）を有する複数のラインを備えたマトリクスディスプレイ（Ｄ）の駆動方法であって、
前記ラインは行（ｉ）及び列（ｊ）として構成されており、
個々のラインは、行（ｉ）を所定のロウアドレス時間（ｔｉ）の間アクティブ化し、画素（ｉｊ）の所望の輝度（Ｄｉｊ）に応じて、前記アクティブ化された行（ｉ）に対して相関関係を有する列（ｊ）に動作電流（Ｉ）又はそれに対応する電圧を印加することによって、選択的に駆動されるものであり、
各行（ｉ）のロウアドレス時間（ｔｉ）は、この行（ｉ）の全ての列の最大輝度（Ｄｉｍａｘ）の関数として決定される
ことを特徴とするマトリクスディスプレイの駆動方法。
【請求項２】
請求項１において、
全ての行（ｉ）をアクティブ化する合計時間（ＴＦｒａｍｅ）は、一定に維持されており、全ての行に亘る前記ロウアドレス時間（ｔｉ）の合計（ＴＳｕｍ）が前記合計時間（ＴＦｒａｍｅ）に対応している
ことを特徴とするマトリクスディスプレイの駆動方法。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記マトリクスディスプレイ（Ｄ）は、個別に駆動される複数のマトリクス（Ｓ，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４）に分解される
ことを特徴とするマトリクスディスプレイの駆動方法。
【請求項４】
請求項１〜３のうちいずれか１項において、
複数の行（ｉ）が同時に駆動される
ことを特徴とするマトリクスディスプレイの駆動方法。
【請求項５】
請求項４において、
隣接する行（ｉ，ｉ＋１）が同時に駆動される
ことを特徴とするマトリクスディスプレイの駆動方法。
【請求項６】
請求項３および請求項４又は５において、
１つの行（ｉ）が駆動されるマトリクス（Ｓ）と、複数の行（ｉ）が駆動される１つ又は複数のマトリクス（Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４）とが互いに組み合わされる
ことを特徴とするマトリクスディスプレイの駆動方法。
【請求項７】
請求項１〜６のうちいずれか１項において、
パルス幅変調を用いて輝度の制御を行う
ことを特徴とするマトリクスディスプレイの駆動方法。
【請求項８】
請求項１〜７のうちいずれか１項において、
振幅変調を用いて輝度の制御を行う
ことを特徴とするマトリクスディスプレイの駆動方法。
【請求項９】
請求項１〜６のうちいずれか１項において、
パルス幅変調を振幅変調と組み合わせて輝度の制御を行う
ことを特徴とするマトリクスディスプレイの駆動方法。
【請求項１０】
請求項１〜９のうちいずれか１項において、
前記マトリクスディスプレイ（Ｄ）は、前記列内の個々の画素の輝度差についてのデマンドに対応する頂点を要素として有するフローマトリクス（ｄ’）に変換される
ことを特徴とするマトリクスディスプレイの駆動方法。
【請求項１１】
請求項１０において、
前記フローマトリクス（ｄ’）は２つのマトリクスの差分から生成され、前記２つのマトリクスのうち、第１のマトリクスは、前記マトリクスディスプレイ（Ｄ）とその末尾に付された、要素がゼロの行とからなり、第２のマトリクスは、前記マトリクスディスプレイ（Ｄ）とその先頭に付された、要素がゼロの行とからなる
ことを特徴とするマトリクスディスプレイの駆動方法。
【請求項１２】
請求項１０又は１１において、
前記頂点は、割り当てが指定された、好適にはその長さに応じて前記複数の個々に駆動されるマトリクス（Ｓ，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４）の要素に対応する、弧と呼ばれる矢印によって繋がれる
ことを特徴とするマトリクスディスプレイの駆動方法。
【請求項１３】
請求項１２において、
マトリクス（Ｓ，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４）の各行に、容量が割り当てられる
ことを特徴とするマトリクスディスプレイの駆動方法。
【請求項１４】
請求項１３において、
前記容量値は、可変であり、前記弧の有効な指定が得られるまで増加する
ことを特徴とするマトリクスディスプレイの駆動方法。
【請求項１５】
請求項１３又は１４において、
局所基準(local criteria)に応じて選択された前記容量が増加する
ことを特徴とするマトリクスディスプレイの駆動方法。
【請求項１６】
請求項１５において、
前記局所基準はＭｉｎＣｕｔである
ことを特徴とするマトリクスディスプレイの駆動方法。
【請求項１７】
請求項１５又は１６において、
先行するＭｉｎＣｕｔｓに関する情報を選択基準としても用いる
ことを特徴とするマトリクスディスプレイの駆動方法。
【請求項１８】
請求項１４〜１７のうちいずれか１項において、
前記容量値が増加するステップサイズは動的に適合される
ことを特徴とするマトリクスディスプレイの駆動方法。
【請求項１９】
請求項１０〜１８のうちいずれか１項において、
前記マトリクスディスプレイ（Ｄ）は複数のサブマトリクスに分解され、前記サブマトリクス（Ｓ，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４）はそれぞれフローサブマトリクスに分解される
ことを特徴とするマトリクスディスプレイの駆動方法。
【請求項２０】
請求項１０〜１９のうちいずれか１項において、
混合型局所・全体最適化が実行され、１行又は数行のマルチラインマトリクス（Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４）並びに／若しくは（残差）シングルラインマトリクス（Ｓ）がフローサブマトリクスから得られる
ことを特徴とするマトリクスディスプレイの駆動方法。
【請求項２１】
請求項１〜２０のうちいずれか１項の方法の、自己発光型ディスプレイの駆動のための使用。
【請求項２２】
請求項１〜２０のうちいずれか１項の方法の、非自己発光型ディスプレイの駆動のための使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、独立した画素を有する行列状に構成された複数のラインからなるマトリクスディスプレイを駆動する方法であって、個々のラインは、所定のロウアドレス時間の間にアクティブ化される行によって選択的に駆動され、動作電流又はそれに対応する電圧つまり電気駆動信号が、画素の所望の輝度に応じて、アクティブ化された行に相関している列に印加されることを特徴とするマトリクスディスプレイを駆動する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
以下のテキストにおいて、水平方向に延びたラインを行と呼び、行に対して直交する垂直方向に延びたラインを列と呼ぶ。これは、説明をわかりやすくするためである。しかし、本発明は、厳密にこの構成に限定されるものではない。具体的には、行と列の機能を交換すること、若しくは、行と列との関係として非線形の関係を選択することが可能である。
【０００３】
画像データ、つまり個々の画素ｉｊの所望の輝度Ｄｉｊは、以下に示す行列Ｄで説明する。
【数１】
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【０００４】
添字の数値は、マトリクス又はマトリクスディスプレイＤによって与えられるディスプレイ上の画素の位置に対応している。マトリクスＤの各行ｉ及びマトリクスＤ上の各列ｊは、それぞれの場合において、ディスプレイ上の幾何学的行及び列に対応している。ディスプレイの画素を生成するために、画素ダイオード又は同様の素子が、マトリクスディスプレイＤの各駆動可能画素ｉｊに割り当てられる。各画素における時間平均した光強度（輝度Ｄｉｊに対応）は、マトリクスＤ内の対応する素子に対応している。マトリクスＤの全エントリが一体となり、表示しようとする画像を生成する。
【０００５】
マトリクスディスプレイＤ上の画素ｉｊ（各々が具体的にはＯＬＥＤ（有機発光ダイオード）として構成され得る）は、一定の範囲内では行毎にアクティブ化されている。この目的のために、選択された行のＯＬＥＤは、スイッチによって、例えばグランドに接続されることによりアクティブ化される。動作電流Ｉは、列ｊの各々において印加され、この印加された電流により、この行ｉ及び列ｊの交点に存在する画素ｉｊが発光する。光強度Ｌは、第１の近似において、アクティブ相（ロウアドレス時間）の間に印加され且つＯＬＥＤ画素において放射再結合される電荷に比例する。比較的高いフレームレートでディスプレイマトリクス又はマトリクスディスプレイＤをアドレシングする場合、ヒトの目は、以下の式に示す光の強度Ｌの平均値を認識する：
【数２】
2009522590.tif 000004
【０００６】
ＴＦｒａｍｅは、マトリクスディスプレイＤのｎ行全てを一度にアクティブ化する場合に完全な画像を形成するのに必要な合計時間である。動作電流ＩＯＬＥＤ、Ｉ、又はＩ０が各画素に印加される。周波数変調を用いて輝度を制御する場合、ロウアドレス時間に対応する期間TFrame/nの間、動作電流はアクティブである。パルス幅変調を行うと、動作電流の長さは短くなり、すなわちd*TFrame/nとなる。ここで、ｄはパルス幅変調デューティ比であり、その範囲は０〜１である。
【数３】
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【０００７】
電流Ｉ０は、ここでは、画素の光強度に関係なく一定である。強度Ｌは、デューティ比ｄによって調節される。電子機器における時間単位は非常に正確に調節され、その結果、ｄの値も非常に正確なので、このタイプの輝度制御は、振幅変調と比べてより単純で且つより正確である。基準電流Ｉ０は、全ての画素ｉｊを駆動するのに十分である。それに対して、振幅変調を行った場合、各ケースにおいて、振幅は所望の輝度Ｄｉｊに応じて調節する必要がある。
【０００８】
各ケースにおいて、１つの行ｉのみに対応する全ての列ｊを駆動することにより、各ダイオード又は各画素ｉｊを、合計時間ＴＦｒａｍｅのｎ分の１の最大時間の間のみアクティブにし得る。規定された平均輝度Ｄｉｊを達成するために、合計時間ＴＦｒａｍｅの間１つの画素に動作電流が供給される場合と比較して、対応する動作電流に行数ｎを乗じる必要がある。つまり、行数が増えるにしたがい、パルス状の動作電流Ｉ又はＩ０を増大させる必要がある。さらに、パルス幅変調を用いて輝度を調節する場合、駆動しようとする画素ｉｊが非常に暗い場合であっても、動作電流は常に高い。この場合、動作電流の印加時間は非常に短い。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、高い動作電流を用いた結果、ＯＬＥＤの寿命は著しく短くなり得る。必要な高さの動作電流を達成するために、ＯＬＥＤの電圧を高くする必要もあり、その結果、消費電力が増大し、効率が低下する。この電力損失の増大により、充電池又は使いきり電池の放電がより速く進むだけでなく、ディスプレイの温度が上昇し、その結果、寿命も同様に低下する。
【００１０】
にもかかわらず、大型で解像度の高いディスプレイを実現するために、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）と同様に「アクティブマトリクス」を用い得、このことにより、動作電流はパルス状では供給されず、定電流として存在する。しかし、アクティブマトリクス駆動（ＴＦＴバックプレーン）は、ＯＬＥＤディスプレイのためにかなりの追加コストを要求する。
【００１１】
本発明の目的は、冒頭で述べたタイプに対応するマトリクスディスプレイを駆動する方法であって、ＯＬＥＤディスプレイの寿命を長くし得るか又は任意のマトリクスディスプレイの性能を向上し得るような駆動方法を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この目的は、各行ｉのロウアドレス時間ｔｉが、該行ｉの全ての列ｊの最大輝度Ｄｉｍａｘの関数として決定されることを特徴とする本発明により達成される。ロウアドレス時間ｔｉは、動作電圧を印加して最大画素輝度Ｄｍａｘが達成される長さだけマトリクスディスプレイの各行がアドレシングされる場合に生成される一定のロウアドレス時間ｔＬ以下の長さになるように選択され得る。本発明によると、ロウアドレス時間ｔｉは、該一定のロウアドレス時間ｔＬに行ｉの全ての列ｊにおける画素の最大輝度Ｄｉｍａｘのマトリクスディスプレイ全体における可能最大画素輝度Ｄｍａｘに対する比を乗算した結果に対応する。
【００１３】
最大輝度値Ｄｍａｘは、１つの画素ｉｊに動作電流Ｉ０が一定のロウアドレス時間ｔＬだけ印加される場合に得られる、当該画素における光強度（輝度）として規定される。この結果、全ての行（ｎ行）に亘るロウアドレス時間ｔｉの合計時間ＴＳｕｍがｎ行全てをアクティブ化する合計時間ＴＦｒａｍｅ以下になる（アクティブ化はｎ×一定のロウアドレス時間ｔＬ）。動作電流Ｉ０が一定の場合、本発明によると、マトリクスディスプレイを駆動する合計時間は、合計時間ＴＳｕｍ＜ロウアドレス時間のＴＦｒａｍｅとなるように低減され得る。これにより、例えば、より高いフレームレートが可能になり、マトリクスディスプレイの達成可能な性能が向上する。
【００１４】
第１の近似における画素ｉｊの光強度は画素ｉｊに印加される電荷に比例する、つまり、ロウアドレス時間ｔｉと動作電流との積に比例するので、ある行の複数の列に亘りロウアドレス時間ｔｉが最大輝度に応じて変化することを利用して、動作電流を低減することもできる。この目的のために、全ての行ｎに亘るロウアドレス時間ｔ’ｉの合計が合計時間ＴＦｒａｍｅに対応するように、全ての行ｉをアクティブ化するための合計時間ＴＦｒａｍｅを一定に維持できる。したがって、ロウアドレス時間ｔ’ｉは、本発明の方法のこの変形例にしたがって、その合計が合計時間ＴＦｒａｍｅに等しくなるように延長される。同時に、本発明によると、全ての行ｎの（完全に必要な）ロウアドレス時間ｔｉの合計時間ＴＳｕｍの一定のロウアドレス時間ｔＬで全ての行をアクティブ化するための合計時間（ＴＦｒａｍｅ）に対する比により動作電流Ｉ０を低減して、動作電流Ｉ１とすることができる。ロウアドレス時間と動作電流との積ｔｉ＊Ｉ０＝ｔ’ｉ＊Ｉ１は一定に維持されるので、個々の画素の光強度は変化しない。ＯＬＥＤの場合、より低い動作電流範囲における量子効率ηは、原則として、より高い動作電流での量子効率よりも大きい。したがって、動作電流Ｉ１は、量子効率の比η（Ｉ１）／η（Ｉ０）によりさらに低減され得る。簡潔に説明するため、以下の説明では、（ＴＦｒａｍｅに延長又は標準化された）ロウアドレス時間ｔ’ｉをｔｉと呼ぶ。
【００１５】
本発明による、ロウアドレス時間ｔｉのダイオード画素のアドレシングへの適合により、ディスプレイＤの個々のダイオード画素ｉｊの選択的位相（ロウアドレス時間）、つまり、動作電流Ｉがダイオード画素ｉｊに印加される時間を、かなり長くすることができる。アクティブの動作電流Ｉ１は、選択された位相の長さに反比例して低減され得る。マトリクスディスプレイＤの効率は全体として向上し得、特にＯＬＥＤディスプレイの場合、寿命が延び得る。したがって、本発明の基本的なアイデアは、行に基づく短縮又はロウアドレス時間の適合によって動作電流の長さを延長する点にある。電荷は規定された光強度に対して何よりも重要なので、動作電流の印加時間が長くなるということは、電流の振幅が低減されるということを意味する。
【００１６】
マトリクスディスプレイＤを、個々に駆動される複数のマトリクスＳ，Ｍに分解した場合、向上した取り扱い及び動作電流のさらなる低減が達成され得る。全てのマトリクスを重ね合わせることにより、それぞれの画素ｉｊの所望の輝度Ｄｉｊで、マトリクスディスプレイＤの画像が生成される。複数のマトリクスのそれぞれの輝度Ｓｉｊ，Ｍｉｊの合計から得られる合計輝度Ｄｉｊは、画素ｉｊにおけるマトリクスディスプレイＤの所望の合計輝度Ｄｉｊに対応している必要がある。本発明によると、マトリクスは、好適には各ケースにおいて行単位又は列単位で上記方法を用いて、次々と表示され得るか又は互いに入れ子状に組み合わされ得る。２つのマトリクスに分割して、一方のマトリクスＳが１つの行ｉの駆動を提供し、他方のマトリクスＭ２が２つの行ｉの同時駆動を提供する場合、マトリクスＳ，Ｍ２の行は、交互にアドレシングされる。ＯＬＥＤディスプレイ又はＬＣＤ等のパッシブマトリクスディスプレイ型の場合、マトリクスディスプレイＤ内に表現されるソース画像は、複数の画像マトリクスに分解され得る。これらの得られたマトリクスの各々は、例えば以下に説明するマルチラインアドレシングによって、画像の合計が、元のマトリクスＤに基づいてディスプレイを直接駆動する場合よりも良好に実施されるように、当該ディスプレイ型に対して良好に実施される必要がある。
【００１７】
本発明によると、複数の行ｉが同時に駆動されるという前提である限り、駆動される行ｉの各列ｊにおける画素ｉｊは、各ケースにおいて、同じ信号及び同じ光強度を有する。画素ｉｊの光強度が１つの行ｉだけを駆動した場合の光強度に対応するように、動作電流Ｉ０，Ｉ１は、同時に駆動される行の数に対応する倍数分だけ増加される。つまり、２つの行が同時に駆動される場合、２倍に増加される。複数の行の同時駆動を、「シングルラインアドレシング（ＳＬＡ）」と呼ばれる１行だけの駆動と区別して、「マルチラインアドレシング（ＭＬＡ）」と呼ぶ。
【００１８】
複数の行が同時に駆動される場合、好適には、隣り合う行（ｉ，ｉ＋１）が駆動され得る。しかし、本発明によると、好適には、互いから数行離れた行ｉを同時に駆動することも可能である。例えば、１行おきに存在する行を同時に駆動することができる。同時に駆動される行が近位に存在することが特に賢明である。なぜなら、マトリクスディスプレイＤの画像内で隣り合う行は、多くの場合、同様の輝度分布を有するからである。
【００１９】
複数の行が同時に駆動される場合に個々の行及び／又は列の間に強度の差を生じることができるように、本発明によると、１つの行（ｉ）が駆動されるマトリクス（Ｓ）と複数の行（ｉ）が駆動される１つ又は複数のマトリクス（Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４）を互いに組合せ得る。マトリクスＳにシングルラインアドレシングを適用することにより、所望の輝度Ｄｉｊが各画素ｉｊについて独立して適合され得る。このマトリクスＳを、残留シングルラインマトリクスと呼ぶ。
【００２０】
本発明によると、輝度を制御するために、パルス幅変調を用い得る。つまり、例えば、ロウアドレス時間ｔｉの間にロウアドレス時間ｔｉの一部の間だけ動作電流Ｉを印加し、ロウアドレス時間ｔｉの残りの時間の間は動作電流Ｉはオフに切り替えられる。
【００２１】
あるいは、輝度を制御するために、振幅制御を用い得る。つまり、動作電流Ｉの振幅を、所望の輝度Ｄｉｊに対応するように適合させる。本発明によると、輝度を制御するために、パルス幅変調及び振幅変調を互いに組み合わせることもできる。これは、輝度Ｄｉｊが量子化された段階として予め規定されている場合に特に有利である。なぜなら、動作電流の振幅は量子化された段階にしたがって低減可能であり、一方で、パルス幅のデューティ比がこれに対応して増加するからである。この駆動は、各種機器において特に単純に実施され得る。１つの列ｊにおいて動作電流Ｉを印加する時間がパルス幅デューティ比の増加後にロウアドレス時間ｔｉを越えない場合、この組み合わせた方法を特に柔軟に用いることができる。したがって、振幅変調をパルス幅変調と組み合わせる決定は、これに必要な動作電流印加時間及びマトリクスディスプレイＤの各行ｉ及び列ｊに割り当てられたロウアドレス時間に応じて個々に為し得る。組み合わされたパルス幅変調及び振幅変調を用いる場合、振幅は量子化された段階にしたがって低減され、一方、これに応じてパルス幅変調デューティ比が増大する。量子化は、マルチラインアドレシングも実施し得る複数のトランジスタセルを用いて実施され得る。
【００２２】
マトリクス画素を駆動するために用いるマトリクスを生成するために、好適な実施形態によると、マトリクスディスプレイを、それぞれの列の個々の画素の輝度又は輝度の差についてのデマンドに対応するエントリとして頂点を有するフローマトリクスに変換することが提案される。このことは、上記方法が実施され且つ個々の処理工程を実行する適切なプロセッサ手段を有する適切な制御システムを用いて行われ得る。また、このタイプの制御システムは、本発明の主題を構成する。この変換により、公知のＭａｘＦｌｏｗ／ＭｉｎＣｕｔ原理に基づく組合せ方法を用いてマトリクス分解を実行することができる。このタイプの組合せアルゴリズムのハードウェアの実施費用は低いことが知られている。さらに、組合せアルゴリズムは、素早く処理され得るので、これらのアルゴリズムは、マトリクスディスプレイを制御するのに特に適している。
【００２３】
フローマトリクスが２つのマトリクス（第１のマトリクスは、マトリクスディスプレイ及び該マトリクスディスプレイの末尾に取り付けられたゼロエントリを有する行からなり、第２のマトリクスは、マトリクスディスプレイ及び該マトリクスディスプレイの上流側に取り付けられたゼロエントリを有する行からなる）の差分から生成される場合、それが有利であることが証明されている。マトリクスをマルチラインマトリクス及び（残留）シングルラインマトリクスに分解する場合、列の個々の画素の輝度の差分を最適に隠すのが重要である。本発明により提案されるフローマトリクスは、列における画素間の差を説明するものであり、組合せ方法を用いた最適化のための基板又は最適な開始点を提供する。
【００２４】
本発明によるフローマトリクスにおいて、頂点は、好適には、弧と呼ばれる、割り当てが指定された、好適にはその長さに応じて複数の別個に駆動されるマトリクス（例えば、Ｓ，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４）のエントリに対応し、マトリクスディスプレイが上述のように分解され得る矢印によって繋がれている。それにより、マトリクスの分解は、フロー最適化へと完全に変換される。フロー最適化の結果、つまり、弧の割り当ては、直接的には、シングルラインマトリクス及びマルチラインマトリクスＳ，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４等の対応するマトリクス要素である。
【００２５】
フロー最適化のために、特にパッシブマトリクスディスプレイを駆動する場合、容量又は容量値を関係するマトリクス（Ｓ，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４）の各行に対して指定するのが有利である。容量値は、それぞれの行の最大画素値に対応する。全ての容量の合計を最小化する必要がある。
【００２６】
公知のＭｉｎＣｕｔ法又はＭａｘＦｌｏｗ法の場合、容量は一定に維持され且つフローは最大化されるが、本発明の方法では、フローはソースマトリクス（マトリクスディスプレイＤ）から得られるので、予め規定されている。最適化の目的は、全ての容量の合計を最小化することである。したがって、本発明によると、容量は変動可能であるように設計される。容量は、全てのフローが均一又は平衡になるまで、以下に説明する戦略にしたがって増加する。その後、弧の有効な割り当てが達成され、マトリクスの分解が完了する。容量値の合計が最小か又は非常に小さいと仮定し得る。理論上の最小値と容量値の合計との比を、最適化の質と呼ぶ。容量値を増加させるために必要な反復の回数を低減するために、弧の割り当てを、初期化における開始値として生成し得る。
【００２７】
本発明によると、反復のたびに、有効な解決を妨げるボトルネックとなる容量が選択され増加される。この弧のセット（最小カット（ＭｉｎＣｕｔ）とも呼ぶ）は、増加させる容量についての選択基準として使用され得る。
【００２８】
さらに、先行するＭｉｎＣｕｔの情報は、本発明によると、選択基準として使用可能であり、最後の反復のＭｉｎＣｕｔが重み付けされ得る。このことにより、素早く効率的な解決が可能になる。
【００２９】
反復を促進するために、容量値を増加させる増加幅の大きさは、動的に適合され得る。それにより、最小の増加幅の大きさ「１」に対して、最適化の品質をほとんど低下することなく、必要な反復の回数を少なくすることができる。
【００３０】
計算速度を向上し且つ要求されるメモリサイズを低減するために、マトリクスディスプレイを複数のより小さなサブマトリクスに分割し得、これらサブマトリクスをフローサブマトリクスへと個々に分解し得る。このタイプの最適化は局所最適化と考えられ、一方、一回の最適化におけるマトリクスの分解は全体最適化と考えられる。比較的小さなマトリクスを最適化する場合はかなり低減された回数の反復で済むので、Ｓ，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４等の結果を、これらのマトリクスのためにバッファメモリを設ける必要なく、出力ドライバ用のレジスタに行単位で直接転送することもできる。これにより、メモリにかかる費用はかなり低くなる。
【００３１】
さらに、本発明による、１行又は数行のマルチラインマトリクス（Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４）並びに／若しくは残留シングルラインマトリクス（Ｓ）がフローサブマトリクスから得られる混合型局所・全体最適化を実施し得る。これにより、局所・全体最適化つまり速度及びメモリサイズについての要件と、最適化の質との間で、良好な妥協が達成される。結果は行単位又はサブマトリクス単位で出力され、マトリクス全体を格納するためのメモリサイズは必要無い。
【００３２】
上記方法の好ましいアプリケーションは、自己発光ディスプレイ（例えばＯＬＥＤディスプレイ）又は非自己発光ディスプレイ（例えばＬＣＤ）の駆動である。マトリクスディスプレイの駆動には関係のない、上記方法の本発明によるさらなるアプリケーションは、概して、マトリクス（例えばＣＣＤカメラにおけるセンサマトリクス）の読み出しに関する。
【００３３】
本発明のさらなる利点、特徴及びアプリケーションは、例示実施形態についての以下の説明及び図面において見つけ得る。説明する特徴及び／又は図で示す特徴は、それらがどのように特許請求の範囲において記載されているかやそれらの参照には関係なく、本発明の主題を構成するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
図１は、４行ｉ×４列ｊからなるマトリクスディスプレイＤを模式的に示す。マトリクスディスプレイＤは、したがって、合計で１６個の画素ｉｊを有し、各画素は輝度Ｄｉｊを有する。各画素ｉｊは、１つの四角いマスで示され、そのマスの中の数値がデジタル輝度値Ｄｉｊを示す。画素値「０」は暗画素ｉｊを示し、画素値「１」は低輝度の明画素ｉｊを示し、画素値「２」は高輝度の明画素ｉｊを示す。
【００３５】
図１ａ）は、十字形が見えるマトリクスディスプレイＤを示す。低輝度の画素ｉｊ＝２３が十字形の中心であり、そのアーチ部分に４つの明画素が存在する。従来のシングルラインアドレシング（ＳＬＡ）において、マトリクスディスプレイＤは、値「１」（任意単位）で示された一定のロウアドレス時間ｔＬの間、第１〜第４の行が連続的にアクティブにされるように駆動される。第１の行がアクティブである間、動作電流Ｉが第３の列に印加され、この電流が、所望の輝度「２」に対応する電荷を画素ｉｊ＝１３に与える。ロウアドレス時間ｔＬ＝１の後、処理は第２の行に切り替わる。第２の行において、第２及び第４の列には輝度「２」に対応する動作電流Ｉが供給され、これと同時に、第３の行には輝度「１」に対応する動作電流Ｉが供給される。非自己発光型ディスプレイの場合、個々の列における駆動のために印加される電圧のために、類似の動作が行われる。典型的なアプリケーションは、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）である。
【００３６】
さらなるロウアドレス時間ｔＬ＝１の後、第３の行が第１の行と同様に駆動される。最後に、第４の行が、さらなるロウアドレス時間ｔＬ＝１の間アクティブになる。しかし、この行は完全に暗い、つまり第４の行が選択された段階（第４の行のロウアドレス時間）の間、第１〜第４の列のいずれにおいても、画素ｉｊに動作電圧が印加されない。
【００３７】
合計時間ＴＦｒａｍｅ＝４＊ｔＬの後、イメージマトリクスＤの全ての画素ｉｊは一度駆動されたことになる。ヒトの目は、連続的に照明された画素ｉｊを、１つの全体的な画像に統合する。
【００３８】
この従来のシングルラインアドレシングを用いたマトリクスディスプレイＤを駆動する方法を、図１ｂ）に示すように本発明によって、各行ｉに対するロウアドレス時間ｔｉが、全ての列ｊと当該行ｉとの交点における全画素の最高輝度Ｄｉｍａｘの関数として規定されるように改変する。この方法は、以下の説明において、「改良シングルラインアドレシング（ＩＳＬＡ）」とも呼ぶ。ロウアドレス時間ｔｉは、この場合、４つの行全てに亘るロウアドレス時間ｔｉの合計ＴＳｕｍが合計時間ＴＦｒａｍｅ＝４＊ｔＬに対応するように設定される。
【００３９】
ロウアドレス時間ｔｉを設定する場合、以下のような処理を行い得る。全列の最高輝度Ｄｉｍａｘは、初めの３つの行ではそれぞれ「２」であるので、これらの行に対するロウアドレス時間ｔｉは互いに等しくする必要がある。第４の行において、最高輝度は「０」であるので、この行は全く駆動する必要が無く、ｔｉ＝０が選択され得る。したがって、合計時間ＴＦｒａｍｅ＝４＊ｔＬは、３つのロウアドレス時間ｔｉに分割できるので、第１〜第３の行に対して、一定のロウアドレス時間ｔＬよりも１／３長いｔｉ、すなわち、
【数４】
2009522590.tif 000006
が選択され得る。したがって、初めの３つの行はそれぞれ、図１ａ）の駆動方法と比べて１／３長くアクティブにすることができる。ＯＬＥＤディスプレイにおける光強度は、印加された動作電流とロウアドレス時間との積によって得られる、ＯＬＥＤに印加される電荷に応じて変化する。したがって、同じ統合輝度値Ｄｉｊを得るためには、動作電流は１／４だけ減少させることができ、
【数５】
2009522590.tif 000007
となる。ｔＬとＩ０との積は、ｔｉとＩ１との積に等しい。このことは、図２ａ）と図２ｂ）とを比較することによっても理解され得る。図２は、図１の駆動方法において、第１〜第４の行に亘って第３の列に印加される動作電流と、それに比例する動作電圧とを図示している。印加される電流（又はそれに対応して印加される電圧）は、ロウアドレス時間の間プロットしている。図２ａ）で理解され得るように、図示した空欄１つの幅は、上述の例において標準化変数として用いた一定のロウアドレス時間ｔＬに直接対応している。１つの空欄は、１つの行のアクティブ時間に対応している。４つの空欄からなる合計幅は、マトリクスディスプレイの１面の画像が完全に構成される合計時間ＴＦｒａｍｅに対応している。
【００４０】
図２ａ）において、公知のシングルラインアドレシングに用いる電流波形を説明する。第１のラインにおいて、所望の輝度「２」に応じて電流は最大である。明瞭に説明するため、第３の列と第１のラインとの交点の画素について関連する駆動パルス（電流×時間）に斜線で網掛けした。このことは、図２ｂ）及び図２ｃ）にもそれぞれ適用される。輝度値が「１」である第２の行において、電流は半分である。第３の行において、輝度値「２」を得るために電流は再び最大である。画素がオフに切り替えられた最後の行において、電流はオフに切り替えられる。このタイプの駆動は、振幅変調に対応している。
【００４１】
図２ｂ）は、本発明による改良型シングルラインアドレシングに用いる電流波形を示す。上述のように、ロウアドレス時間ｔｉは、１／３だけ延長されている。このことを波線で示している。第４の行は、全くアクティブ化されていない。画素ｉｊの輝度は、時間に対して積分された電流（動作電流）によって決定される印加電荷量に比例する。図２ｂ）において理解できるように、図２ｂ）における電流曲線の下の面積は、図２ａ）における電流曲線の下の面積に等しい。それに対して、電流（及びそれぞれの印加電圧）はそれぞれ１／４に低減され得る。このことは、ＯＬＥＤの寿命にとって有利である。
【００４２】
本発明のさらなる実施形態を、図１ｃ）を参照して説明する。この駆動方法では、複数の行が同時に駆動される（マルチラインアドレシング）。この例では、第１、第３の行にそれぞれ、第３の列に輝度「２」である画素を生じる必要がある（図１ａ）参照）。２つの行が組み合わされているので、ロウアドレス時間が２倍になり得る。動作電流（及びそれぞれの対応する電圧）は、それに対応して、各画素について１／２にされる（１つの画素については図２ｃ）参照）。
【００４３】
図１ｄ）に示すように、図１ｃ）を参照して説明したマルチラインアドレシング法を、図１ｂ）の改良型シングルラインアドレシングと組み合わせるのが特に有利である。マルチラインアドレシングでは全てのアクティブ化された行が同一の様態で駆動されるので、マルチラインアドレシングで任意の画像を生成することができる。残りの差分及び／又は残りの行は、改良型シングルラインアドレシング（ＭＩＳＬＡ）によって均一にされ得る。
【００４４】
図１ｄ）において、図１ａ）における第２の行は、第２のマトリクスの分離駆動によって生成される。このことは、マトリクスディスプレイＤを、それぞれ独立して駆動されるが一体となってマトリクスディスプレイＤの所望の画像を生成する複数のマトリクスに、分解することに対応している。駆動は、ヒトの目が各行及び／又はマトリクスを順次駆動する処理を分離することができずに、それらをまとめて１つの全体的な画像を形成するような、速い時間サイクルで行われる。したがって、複数のマトリクスを駆動に用いる場合、１つの画像を完成するのに必要な合計時間ＴＦｒａｍｅが長くなってはならない。全てのマトリクスにおいて駆動しようとする全ての行をアクティブ化する合計時間ＴＦｒａｍｅを一定に維持し、それに応じた各ロウアドレス時間ｔｉを採用するのが有利な手順である。この場合、１つの行に対するロウアドレス時間ｔｉは、各行における列の最高輝度に応じて、別の行のそれとは著しく異なり得る。しかし、このことは、ここで説明している例においては起こらない。
【００４５】
図１ｃ）及び図１ｄ）によるマトリクスの組み合わせについて、以下の方法が得られる。駆動のためには、正確な１期間のロウアドレス時間が、マトリクス毎に必要である。得ようとする最高輝度Ｄｉｊはそれぞれ等しい。このことは、合計時間ＴＦｒａｍｅ＝４＊ｔＬを得るために、２つの等しいロウアドレス時間ｔｉ＝２＊ｔＬが必要であることを意味する。図１ｃ）のシングルラインアドレシングに対してロウアドレス時間が２倍になるのに応じて、各々の画素ｉｊに対する動作電流又は電圧は半分になり得る。２ラインアドレシングの場合、複数の行の列毎の駆動の回路設計が並列回路に対応し、したがって、印加動作電流が全てのアクティブ化された行の画素に均等に分配されるということを考慮する必要がある。マトリクスにおける２ラインアドレシングの場合、各画素において同じ動作電流が利用可能となるように、印加動作電流を２倍にする必要がある。
【００４６】
図１ｃ）及び図１ｄ）による組み合わせ駆動のための電流分配は、図２ｃ）において理解され得る。ここでは、マトリクスディスプレイＤの輝度を低下させることなく、最大動作電流がさらに低減されている。
【００４７】
図１及び図２を用いて説明する駆動方法は、実際のアプリケーションと比べてはるかに単純化された構成を示すが、基礎となるアイデアを説明するのには十分である。本発明によると、この方法は、従来の方法又は公知の方法の要素、例えばプリチャージ技術及び放電技術などと組み合わせるのが有利であり得る。
【００４８】
マトリクスディスプレイ駆動のより複雑な例を以下に説明するが、以下に説明する特徴の全てが本発明の主題を形成し且つ本発明の一部をなすものである。
【００４９】
まず、図３に示すマトリクスディスプレイＤの特性から説明を始める。マトリクスディスプレイの輝度Ｄｉｊは、デジタル値で与えられ得る。値「０」はオフに切り替えられた画素を意味している。マトリクスにおける最高輝度はＤｍａｘである（例えば、８ビットの場合は値「２５５」）。対応する動作電流はＩ０である。Ｉ０のレベルは、アプリケーションによって予め規定されているか又は調節される。それは、ディスプレイの所望の輝度を示す。
【００５０】
従来技術に対応する前述のＳＬＡ（シングルラインアドレシング）法によると、フレーム期間（合計時間ＴＦｒａｍｅ）内の各行は、均等な、固定された、又は一定のロウアドレス時間ｔＬを割り当てられる。この期間内に最高輝度Ｄｍａｘが生成され得る。正確な輝度１ビットに対して、それに対応する時間サイクルｔ０は、
【数６】
2009522590.tif 000008
となる。
【００５１】
特定の輝度が、輝度制御の間に、パルス幅変調（ＰＷＭ）によって時間サイクルｔ０の数に変換される。最高輝度について、ロウアドレス時間ｔｉ＝Ｄｍａｘ＊ｔ０に対して動作電流Ｉ０が流れる。
【００５２】
本発明において、ある行に必要な選択期間、つまり、この行について選択されたロウアドレス時間ｔｉは、選択された行ｉの全ての画素ｉｊの最高輝度Ｄｉｊによって決定される。この行における最高輝度がＤｍａｘ未満の場合、次の行がより早くアクティブ化され得る。つまり、選択されたロウアドレス時間ｔｉをｔＬよりも短くし得る。したがって、１つの画像を形成するのに必要な合計時間は、
【数７】
2009522590.tif 000009
となる。この式中、
【数８】
2009522590.tif 000010
は、１つの行の最高輝度Ｄｉｍａｘの、全ての行に亘る合計である。したがって、Ｄｉｍａｘは、行ｉにおける全ての列の最高輝度である。
【００５３】
この時間ＴＳｕｍは、合計時間ＴＦｒａｍｅ以下であり、動作電流Ｉ０を動作電流Ｉ１に低減することによりＴＦｒａｍｅに延長することができる。所望の輝度に適合される動作電流Ｉ１は、以下の式によって与えられる。
【数９】
2009522590.tif 000011
すなわち、低減された動作電流Ｉ１は、ある行のアクティブな又は選択された段階（ロウアドレス時間ｔｉ）がｔＬに拘束されない、ということで得られている。その代わり、各行ｉは、この行における輝度Ｄｉｍａｘを有する最も明るい画素ｉｊがそれを要求する限りにおいて、アクティブな状態を維持する。最も明るい画素について要求される時間に達すると、処理は直ちに次の行へと切り替わる。
【００５４】
本発明によると、この時間最適化された制御方法を用いた場合、動作電流Ｉ１及びロウアドレス時間ｔｉに対する時間サイクルが可変である。動作電流はＩ１に低減され、正確な輝度１ビット（ＬＳＢ；最下位ビット）に対する時間サイクルは、ｔ０からｔ１へと増加する：
【数１０】
2009522590.tif 000012
【００５５】
これの簡単な例を図３に示す。図３ａ）のマトリクスディスプレイの画像を、個々の画素位置ｉｊにおいて輝度値Ｄｉｊを含むマトリクスＤを示す図１に対応付けて説明する。
【００５６】
マトリクスＤは、３本の明ストライプとその間にそれぞれ存在する暗ストライプとを示している。単純に示すために、３ビットまでのグレイスケール（最高輝度Ｄｍａｘ＝７）を仮定している。したがって、マトリクスディスプレイＤは、全体で５つの行及び３つの列を含む。
【００５７】
図３ｂ）及び図３ｃ）に、第２の列において印加される（動作）電流の遷移波形を示す。図３ｂ）は、従来のシングルラインアドレシング（ＳＬＡ）における電流波形を示す。それと比較する形で、本発明による改良型シングルラインアドレシングの遷移波形を図３ｃ）に示す。
【００５８】
シングルラインアドレシング（図３ｂ））の場合、電流振幅は例えば７０μＡで一定であり、各行は一定のロウアドレス時間ｔＬ＝２．８ｍｓｅｃの間アクティブであるが、改良されたシングルラインアドレシング（図３ｃ））の場合、電流振幅は４０μＡである。第１、第３及び第５の行はそれぞれ、４．２ｍｓｅｃの期間（ロウアドレス時間ｔｉ）の間アクティブであり、第２の行及び第４の行は、０．７ｍｓｅｃの期間（ロウアドレス時間ｔｉ）の間アクティブである。
【００５９】
マトリクスＤ全体を駆動するために同じ様態で用いる動作電流Ｉ１及び正確な輝度１ビットに対する時間サイクルｔ１は、表示しようとする画像に応じてそれぞれ変化する。パッシブマトリクスＯＬＥＤの場合、ダイオード電流は多重モード(multiplex mode)のために非常に高いので、単位電流あたりの量子効率又は光強度は比較的低い。量子効率は、動作電流の減少に応じて向上する。この結果、動作電流はさらに低減される。
【数１１】
2009522590.tif 000013
η（Ｉ）は電流Ｉに対する量子効率であり、単位Ｃｄ／Ａで示している。量子効率のプロフィールは、ガンマテーブルに格納されており、上記方法を実施する本発明の駆動電子機器によって上記計算のために使用し得る。
【００６０】
公知の駆動方法と比べて動作電流Ｉ１が低減されるので、ＯＬＥＤダイオードのフロー電圧(flow voltage)も低下する。消費エネルギはフレーム期間における電流と電圧の積の積分に等しいので、単位Ｌｍ／Ｗの効率も向上する。より高い効率が達成されたということは、ディスプレイの自己加熱が低下したということであり、この結果ディスプレイの寿命が延びる、ということを意味する。
【００６１】
この方法の実施コストは低い。なぜなら、ディスプレイの動作電流Ｉ１は１度だけ設定すればよく、時間サイクルｔ１は設定が容易だからである。
【００６２】
上で説明した駆動法の変形例において、行の最大輝度Ｄｉｍａｘの合計ＤＳｕｍは、予め規定された不変の量である。マトリクスにおいて複数の行を組み合わせて同時に駆動する場合、ＤＳｕｍを最小化するか又はさらに低減する可能性がある。ロウアドレス時間ｔｉの間、複数の行を同時に選択して、画像マトリクス全体を駆動するのに必要な時間が全体として低減することができる。これにより、動作電流もさらに低減することができる。
【００６３】
図４は、どのようにして２つの行Ｒｉ，Ｒｉ＋１を同時にアドレシングするかを示す回路図である。ここで、印加されたカラム電流は２＊Ｉ１であり、各行Ｒｉ，Ｒｉ＋１の２つのダイオードに均等に分配される。残りの行のダイオードはパッシブであり、寄生容量Ｃｐのみを示している。同時にアドレシングされる行におけるある列の各ダイオードは、それぞれ同じ電流が印加されるので、光強度が等しい。したがって、シングルラインアドレシングとは異なり、駆動される画素において同じ輝度を得るために、２つの行に対して１つのロウアドレス時間ｔｉだけでよい。
【００６４】
このアプローチは、２を越える行数の行が同時にアドレシングされる際にもあてはまる。組み合わされる行数が増えるにしたがい、より多くの時間が節約される。これを、マルチラインアドレシングと呼ぶ。
【００６５】
しかし、ここでは、複数の行におけるある列の複数の画素が均等に駆動されるので、複数の行の組み合わせは容易に可能ではない。したがって、輝度については、これらの画素の間に差はなく、よって、差情報が失われるか、又は、解像度が低下する。
【００６６】
この問題は、所望のマトリクスディスプレイＤを複数のマトリクスに分解することによって、マルチラインアドレシング（ＭＬＡ）を上記のように最適化された改良型シングルラインアドレシング（ＩＳＬＡ）と組み合わせることによって解決する。すなわち、異なるマトリクスＳ，Ｍにおけるある行が単独で且つ他の行と一緒にアドレシングされる。マルチラインアドレシングでは一緒に駆動される、異なる行におけるある列の画素間の光強度の差は、マトリクスＳを用いて改良型シングルラインアドレシングによって実現される。マルチラインアドレシングは、必要な合計時間ＴＳｕｍを最小化する。マトリクスディスプレイＤのシングルラインマトリクスＳ及びマルチラインマトリクスＭへの変換は、数学的には以下のように示される：
【数１２】
2009522590.tif 000014
式中、Ｍ２は２ラインアドレシングのためのマトリクスである。マトリクスＳは、残差シングルラインマトリクスとも呼ぶ。マトリクスの基本構造は、図５において理解できる。
【００６７】
マトリクスディスプレイＤの個々の画素輝度Ｄｉｊについてのソースデータ（このデータが集められて所望の画像を形成する）は、２つのマトリクスＳ，Ｍ２に分解される。Ｓは、改良型シングルラインアドレシングによって駆動されるシングルラインマトリクスである。Ｍ２は、駆動のために、２つの行がそれぞれ組み合わされて一緒にアドレシング又はアクティブ化される、マルチラインマトリクスである。ｎ―１個のマトリクスによるＭ２の表現（ｎはマトリクスディスプレイＤの行数）は、これらのマトリクスＭの各々について２つの行が組み合わされている（これら２つの行における要素が同一なので）ことを示している。２つの行の組み合わせは、好適には、連続する２つの行について行われる。なぜなら、画像において連続する行は類似性が最も高く、実際のディスプレイでは、動作電流が最も同質に分配されるのは連続する行の２つの画素だからである。さらに、この制約条件により、数学的分解は、２つの任意の行が組み合わされる場合よりも単純になる。そして、このアルゴリズムは低コストで実施できる。以下に、本発明によるその実施態様をより詳細に説明する。
【００６８】
当然、アプリケーションに応じて、隣接していない行を組み合わせてもよい。例えば、チェスボードパターン（市松模様）は、マルチラインアドレシングを用いて、間に１行挟んで離れた２つの行を組み合わせることにより非常に良く生成され得る。
【００６９】
各行ペアがアクティブ化のために与えられるロウアドレス時間ｔｉは、上述の実施態様と同様に、この行ペアにおける画素の最大輝度Ｍｉｊに応じて変化する。シングルラインアドレシングの場合について上で説明した時間最適化された駆動方法を、ここでも用いる。したがって、ロウアドレス時間の合計は、以下のように計算される：
【数１３】
2009522590.tif 000015
ここで、ｍａｘ（Ｓｉ１，…Ｓｉｍ）及びｍａｘ（Ｍ２ｉ１，…，Ｍ２ｉｍ）はそれぞれ、行の最大輝度を与えるものであり、それぞれのロウアドレス時間ｔｉに比例している。
【００７０】
複数のマトリクスに分解する目的は、動作電流Ｉ１をさらに低減すること、つまり、ＤＳｕｍを最小化することである。このことは、シングルラインマトリクスにおける２つの要素すなわちＳｉｊ及びＳｉ＋１，ｊを、オリジナルデータＤｉｊ及びＤｉ＋１，ｊからマルチラインマトリクスＭ２の各輝度Ｍ２ｉｊだけ低減して得ることによって、達成される。しかしこのために、１つのロウアドレス時間ｔｉ、つまり、Ｍ２ｉｊをアドレシングする時間が必要である。それに応じて、複数の行について影響が大きくなる。
【００７１】
複数のマルチラインマトリクスにおけるソースデータ（マトリクスディスプレイＤ）の変換は、同様に、次のように規定される：
【数１４】
2009522590.tif 000016
式中、Ｍ３は、３つの行を同時に駆動することを意味する（図５参照）。同様に、さらに多くの行を同時にアドレシングすることが行われる。
【００７２】
例えば次の定義にしたがって、いくつかのマルチラインマトリクスを省略することも可能である：
【数１５】
2009522590.tif 000017
式中、マトリクスＭ３はゼロ（０）に設定されている。また、シングルラインアドレシングは、マルチラインマトリクスＭｘの全要素がゼロ（０）に設定されていると解釈できる。
【００７３】
画像又は画像マトリクスＤを駆動がより簡単な複数の画像又は画像マトリクスＳ，Ｍに分割するというアイデアは、ＬＣＤ及びプラズマディスプレイを含む全てのタイプのマトリクスディスプレイに用い得る。マルチラインマトリクスは、単純で効率の良い駆動の好例である。
【００７４】
以下に、シングルラインアドレシングを含む完全なマルチラインアドレシングについて、具体的な例を用いて説明する。実行される変換の目的は、ＤＳｕｍの最小化である。その結果、動作電流は、もはやＩ０ではなく、Ｉ０よりもかなり小さな値（画像に応じた値）になっている：
【数１６】
2009522590.tif 000018
【００７５】
図６に示す例において、４×９のマトリクスＤは、２つのマトリクスＭ２，Ｓに分解される。このマトリクスＤにおける行の数は、ｎ＝９である。Ｄｍａｘは、輝度値「１５」（４ビット）を有する。
【００７６】
図６における第１のマトリクスは、マトリクスディスプレイＤの所望の輝度Ｄｉｊを与える。第２のマトリクスは２ラインマトリクスＭ２であり、第３のマトリクスは残差シングルラインマトリクスＳである。Ｍ２は、また別途図示されており、そこでは加算表現によって、同時アドレシングにおいてどのように輝度が２つの隣接する行に分配されるかが理解できるようになっている。ＤＳｕｍつまり同時にアクティブ化される行の最大輝度の合計は、２ラインマトリクスを用いた場合、ＤＳｕｍ＝７２である。改良型シングルラインアドレシングのみを用いた場合、ＤＳｕｍ＝１０７である。したがって、ｎ＊Ｄｍａｘ＝９＊１５＝１３５と比較して、必要な動作電流は、２ラインマトリクスを用いることにより、従来の駆動方法の５３％に低減される。
【００７７】
図７による３ラインマトリクスアドレシングＭ３を用いた場合、ＤＳｕｍはさらに低減され得る。図７による第１のマトリクスは、図６のソースマトリクスと同じであり、マトリクスディスプレイＤの所望の輝度Ｄｉｊを再生する。第２のマトリクスは３ラインマトリクスＭ３であり、第３のマトリクスは２ラインマトリクスＭ２であり、第４のマトリクスは残差シングルラインマトリクスＳである。この場合、ＤＳｕｍは、５８までさらに低減される。したがって、ｎ＊Ｄｍａｘ＝１３５と比べて、動作電流振幅の５７％の減少が達成される。
【００７８】
図８は、図６に示す２ラインアドレシングの場合の、第８の行の電圧波形、第２の列の電流及び電圧波形、並びにダイオード（Ｄ８２）における電圧を示す。
【００７９】
図示の例において、従来のシングルラインアドレシングの場合の動作電流Ｉ０は１００μＡである。したがって、５３％にまで低下するのに応じて、１つの行の駆動の間の動作電流はＩ１＝５３μＡとなる。５３μＡの場合のＯＬＥＤのフロー電圧は６Ｖである。ＯＬＥＤの閾値電圧は３Ｖである。フレーム期間、すなわち合計時間ＴＦｒａｍｅは１３．５ｍｓｅｃである。従来のシングルラインアドレシングにおいて、一定のロウアドレス時間は、ｔ０＝０．１ｍｓｅｃである。図６のマルチラインアドレシングにおいて、ｔ１＝０．１８７５ｍｓｅｃである。ここで、１フレームは、７２（ＤＳｕｍ）ｔ１サイクルである。
【００８０】
Ｓマトリクス及びＭ２マトリクスは交互にアクティブ化される。例えば、はじめに、Ｓマトリクスの第１の行がアドレシングされ、次に、Ｍ２マトリクスの第１の行ペア（つまり第１及び第２の行）がアドレシングされ、その次に、Ｓマトリクスの第２の行がアドレシングされ、その次に、Ｍ２マトリクスの第２の行ペア（つまり第２及び第３の行）がアドレシングされる。
【００８１】
図８ａは、第８の行の電圧波形を示す。この行がアドレシングされると対応する行のスイッチ（図４参照）が閉じ、電流が流れる。その後、電圧はゼロ（０）になる。さもなければ、行のスイッチはオープンである。カラム電圧は常時流れているので、少なくとも６Ｖのカラム電圧が存在する。３Ｖのロウ電圧は、ＯＬＥＤの場合、６Ｖのカラム電圧から例えば３Ｖの閾値電圧を引いた差分によって与えられる。第８の行は、２．６２５ｍｓｅｃ（９．３７５ｍｓｅｃ〜１２ｍｓｅｃ）の間アドレシングされる。
【００８２】
図８ｂは、第２の列における動作電流を示す。電流波形は３つのレベルを示している。すなわち、画素ダイオードのいずれもアクティブでない場合はゼロ（０）、画素ダイオードが１つだけアクティブである場合は５３μＡ、（２ラインアドレシングの場合に）２つの画素ダイオードがアクティブである場合は１０６μＡ。２ラインアドレシングの場合、各ダイオードにおける電流振幅も５３μＡである。なぜなら、合計電流が、同時に駆動される画素ダイオードの両方に均等に分配されるからである。
【００８３】
第８の行がアクティブ化されている期間（ロウアドレス時間ｔｉ）は、３つの段階からなる。はじめの４サイクルの間（９．３７５ｍｓｅｃ〜１０．１２５ｍｓｅｃ）、第７の行及び第８の行が一緒にアドレシングされる。したがって、電流は２＊５３μＡである。これは、Ｍ２７２の行アドレシングに対応している。
【００８４】
次の５サイクルにおいて、Ｓ８２の第８の行がアドレシングされる。５サイクル分のロウアドレス時間ｔｉの合計は、マトリクスＳの第８の行の輝度Ｓｉｊの最大値「５」（第１の列、第８の行を参照）に由来する。５３μＡの電流が、０．１８７５ｍｓｅｃ（１サイクル）の間流れる。その後、電流は４サイクルに亘ってゼロ（０）になる。なぜならば、Ｓマトリクス（Ｓ８１）の第８の行の最大値が５であり、パルス幅変調によって輝度制御がなされるからである。
【００８５】
最後の段階は５サイクルに亘って続く。この間、マトリクスＭ２の第８及び第９の行がアドレシングされる。電流は、再び１０６μＡになる。しかし、Ｍ２８２は４なので、電流は４サイクルの間だけ流れる。電流は、１サイクルの間ゼロ（０）に下降する。第３の列における最大輝度はＭ２８３＝５なので、最後のサイクル（図示せず）においても、依然として第３の列に電流が流れている。動作電流が画素ｉｊ＝８２に印加される合計時間（アクティブ時間）は９サイクルであり、これはＤ８２に対応している。
【００８６】
第２の列の電圧の遷移波形を図８ｃに示す。動作電流が流れている場合、その動作電流が５３μＡか１０６μＡかにかかわらず、６Ｖである。というのは、１０６μＡにおいて、動作電流は２つのダイオードによって分割されるからである。電流が流れていない場合、電圧は３Ｖに下降する。これは、それ未満の場合にダイオード電流が流れない閾値電圧に対応している。
【００８７】
図８ｄは、画素ｉｊ＝８２におけるダイオードの電圧の遷移波形を示す。５３μＡの動作電流がこのダイオードを流れる場合、電圧は６Ｖである。第８の行のアドレス時間の間、４サイクルに亘って電流が流れない。この時間の間、画素の電圧は３Ｖ（閾値電圧）である。第２の列に電流が流れていない場合、行スイッチ及び列スイッチの電圧は３Ｖであり、したがって、この画素における電圧はゼロ（０）である。第２の列に電流が流れている場合、列電圧は６Ｖであり、このアドレシングされていない第８の行の電位を３Ｖ（６Ｖ−閾値電圧）に遷移させる。
【００８８】
本発明によるマトリクスディスプレイの駆動方法の技術的な実施は、従来のシングルラインアドレシング法と同程度に簡単である。各行にスイッチを設け、各列に電流源を設ける。電流源は、従来のシングルラインアドレシング法の場合には２つの電流レベル（例えば０及び１）のみであるのに対して、２ラインアドレシングの場合には３つの電流レベル（例えば０、１及び２）を有する。これは、複数の行が同時にアドレシングされる場合に、それに対応して電流を増加させる必要があるからである。一般に、ｎ個の行が同時にアドレシングされる場合にはｎ＋１段階に亘る階調（段階的変化）が必要になる。しかし、これを低コストで実施する必要がある。輝度を制御するために振幅・パルス幅混合変調のための具体的な回路を、以下により詳細に説明する。
【００８９】
上述の例において、動作電流のパルス幅変調を用いた。Ｓ及びＭ２マトリクスは、当然ながら、動作電流の振幅変調によって生成され得る。振幅変調において、この行又は複数の行における最大値に達するまで、各行又は各複数の行がアドレシングされる。これは、パルス幅変調においても同じである。唯一の違いは、ロウアドレス時間ｔｉの間、動作電流は常に流れ、その振幅レベルが調整される点である。
【００９０】
ソースマトリクス（マトリクスディスプレイＤ）からマルチラインマトリクスＭ及びシングルラインマトリクスＳへの最適化された効率的な変換は、動作電流を最小化するための決定的な要素である。「最適化された」とは、最大輝度ＤＳｕｍの合計を最小化することを意味し、「効率的」とは、迅速にかつ低コストのハードウェアで変換を行えることを意味する。
【００９１】
マトリクスＭ及びＳは、原則的に、線形計画法などの公知の方法と標準ソフトウェアを用いて得られるか又は決定され得る。しかし、乗算及び除算などの複雑な算術演算を用いる必要があり、その結果、この方法は非常に遅く且つ計算集約的(calculation-intensive)である。さらに、複雑さは、画像マトリクスのサイズに応じて二次的に増大する。
【００９２】
したがって、「ＭａｘＦｌｏｗ／ＭｉｎＣｕｔ」原理として公知のものに基づく、本発明による組み合わせ法が提案される。最適度の質は、基本的に、２つの連続する行がどのように異なるかということに依存するので、副次的条件Ｄ＝Ｓ＋Ｍ２＋Ｍ３＋．．．は、解空間を変更することなく２つの連続する等式の間に差を生じさせることによって再整理される。マトリクスｄ’，Ｓ’及びＭ２’，Ｍ３’は、図９に示すように生成される。マトリクスＳ’は、マトリクスｄ’と類似の様態で形成される。マトリクスの各列の合計はゼロ（０）である。
【００９３】
再整理された副次的条件は、図１０に示すグラフによって視覚化され得る。
【００９４】
ここで、図中に白丸で示す（頂点集合Ｖの）各頂点は、再整理されたマトリクスｄ’内の要素を示す。白丸内のｄ’ｉｊは、図９に示すマトリクスｄ’の対応する要素を示す。したがって、この頂点の値は、マトリクスの要素ｄ’ｉｊの値に等しい。マトリクス要素ｄ’ｉｊ間の弧は、ある頂点（白丸）から別の頂点（白丸）への矢印である。これらの弧の各々は、矢印で示し且つ数が割り当てられた方向を有する。この（弧の組Ａの）弧の割り当て（数）は、ソースデータマトリクスディスプレイの分解において対応する変数が有する値を反映している。ある１つの行から次の行へと延びた弧はマトリクスＳに属する。１行とばしている弧（つまり長さ「２」を有する弧）は、マトリクスＭ２に割り当てられる。長さ「３」を有する弧は、同様にマトリクスＭ３に割り当てられている。マトリクスＭ４、Ｍ５などについても、類似の様態で割り当てが行われる。弧にはインデックスとしてｉｊが与えられ、「ｉ」は開始頂点（白丸）についての行番号であり、「ｊ」は列の番号である。
【００９５】
このことについて、図６及び図７で既に取り上げた例を用いて以下に説明する。図６の４×９マトリクスＤを、図１１に示す４×１０のフローマトリクスｄ’に変換する。このマトリクスｄ’を、平衡にすべきフローとして図１２に示す。
【００９６】
ｄ’マトリクスの各要素は、対応する位置の頂点に対応している。全ての弧にゼロ（０）が割り当てられている。というのは、これは、マトリクス分解の最初だからである。各頂点（白丸）について、出る弧（白丸から延びた矢印）の割り当て（数）の合計から入る弧（弧に到達した矢印）の割り当て（数）の合計を引いた差分が、その頂点の値（デマンド）に等しい場合、有効な分解が正確に達成される。全ての弧の割り当ては負にならない。
【００９７】
図１３は、平衡になったフローの結果を示す。マトリクスＭ３，Ｍ２，Ｓの全ての要素が、弧の割り当てから得られる。
【００９８】
図１３に示す平衡になったフローを生成するのに用いる数学的方法について、以下に詳細に説明する。
【００９９】
図１３において、始めと終わりの頂点がそれぞれ同じ行内にある２つの弧（矢印）は、同じタイプである必要がある。目的は、ある弧タイプの最大弧の合計が最小化されるような弧の有効な割り当てを見つけることである。このことは、以下のように数学的に説明することができる。弧集合Ａがタイプに応じて、
【数１７】
2009522590.tif 000019
に分割された有向グラフＧ＝（Ｖ，Ａ）が与えられる。ｐは、マルチラインマトリクスＭ及び残差シングルラインマトリクスＳの行数である。さらに、各頂点にそのデマンドを割り当てる関数
【数１８】
2009522590.tif 000020
が存在する。Ｚは全体の数（整数）である。関数
【数１９】
2009522590.tif 000021
は、各頂点ｖ∈Ｖについて、次式
【数２０】
2009522590.tif 000022
が適用され、且つ、
【数２１】
2009522590.tif 000023
が最小になるように定義される。上側の等式は、「フロー保存(flow conservation)」とも呼ばれ、キルヒホッフの電流則に対応している。ｂ（ｖ）は、この頂点のデマンドであり、グランドからこの頂点への電流の流れ（負のデマンドの場合、電流は頂点からグランドに流れる）とみなし得る。ＤＳｕｍは最小化される。
【０１００】
上記目的は、（容量として知られている）負でない数を、各弧のタイプ
【数２２】
2009522590.tif 000024
に、これらの容量の合計が最小になり且つ容量を越えない有効な弧の割り当てが存在するように、割り当てる問題に等しい。
【０１０１】
この新規な方法の特別な特徴は、所与の行の規定された長さを有する全ての弧について容量が有効である点である。これらの弧の各々へのフローは、この容量以下である。容量自体は可変であり、所定の様態で最適化のためのコスト又は費用を示している。全ての容量の合計を最小化する必要がある。この場合、所与の容量の場合にフローが最大化される公知のＭａｘＦｌｏｗ／ＭｉｎＣｕｔ法とは異なり、所与のフローの場合に容量が最小化される。
【０１０２】
容量は関数
【数２３】
2009522590.tif 000025
であり、全ての
【数２４】
2009522590.tif 000026
及び
【数２５】
2009522590.tif 000027
について、次の不等式
【数２６】
2009522590.tif 000028
が適用される。
【０１０３】
上で説明した最小化は、原則的には線形計画法としてモデル化され解かれるが、上述のように、非常に計算集約的(calculation-intensive)である。以下に説明するように、本発明による上述の方法は、少ないコストで数学的に実施され得る。
【０１０４】
この目的のために、容量は連続的に、つまり段階的に、ゼロ（０）から上方へと、有効な分解が可能になるまで増加する。このことはまた、容量がゼロ（０）以上であることを確実にする。各反復において、割り当てが容量に等しく、したがって有効な解を妨げるボトルネックを構成する弧集合が決定される。この弧集合（最小カットとも呼ぶ）は、負のデマンドを有する頂点から正のデマンドを有する頂点を分離する。弧の容量は、その後、最小カットから増加する。しかし、このことは、好適には、弧の大部分がボトルネックから離れることを可能にする容量についてのみ起こる。ここでは、割り当ては、有効な解が見つかるか又は新たなボトルネックが起こるまで増大し、その後、上記工程が繰り返される。
【０１０５】
この方法のシーケンスの数学的定式化は、図１４において理解され得る。プログラムモジュール「ＭａｘＦｌｏｗ」及び「ＭｉｎＣｕｔ」は、文献から公知である標準的な方法である。プログラムモジュール「Ｉｎｉｔｉａｌｉｓｅ」は、ｕについての開始値を規定する。例えば、ｕ（ｋ）＝０が全ての
【数２７】
2009522590.tif 000029
について適用される。しかし、好適には、データの前処理によって得られる下限値が用いられる。集合Ｈは、計算されたＭｉｎＣｕｔの履歴を記載している。現在のＭｉｎＣｕｔの出る弧を、
【数２８】
2009522590.tif 000030
とし、反復ｉのＭｉｎＣｕｔの出る弧を、
【数２９】
2009522590.tif 000031
とする。パラメータΔｕは、個々の容量が増加するステップサイズを決定する。好適には、数個の容量のみが、反復毎に増加する（例えば、ｋについてのみか、
【数３０】
2009522590.tif 000032
についてか、若しくは、重み付けした合計
【数３１】
2009522590.tif 000033
が最大である。なお、ステップが前であればあるほど、重みは小さくなる。ｗは履歴の重み付けを示す。ステップのサイズの選択により、方法の質（小さなΔｕ値、例えばΔｕ＝１）と所要時間（より大きなΔｕ値）との間の妥協を動的に適合させることもできる。
【０１０６】
本発明の方法は、当然、画像マトリクスの一部の領域について用いることも可能である。このようにして、画像を複数の部分に分割し、分割された各部分を個々に最適化することが可能である。これは、局所最適化に対応している。
【０１０７】
規定されたサイズの部分領域を行毎に又は複数の行毎にずらすことにより、全体・局所混合型の最適化を同様に行うことができる。サブマトリクスは、規定された行数分の行から形成される。それは、まず、ソースマトリクスの上側の行から形成される。各最適化により、最上位の行又は上から数行分の行について、マトリクスの要素（Ｓ、Ｍ２、Ｍ３など）が得られる。したがって、次のサブマトリクスは、１行又は複数行だけ下方にずらされる。この新しいサブマトリクスに対する先に得られたマルチラインマトリクスの行の影響を減算する必要がある。１つまたは複数の行が、Ｓ、Ｍ２、Ｍ３などから再度得られる。サブマトリクスは、ソースマトリクスの最後まで進み、その後、完全に分解される。このようにして、Ｓ、Ｍ２、Ｍ３などの全てのエントリが得られる。
【０１０８】
比較的小さなマトリクスの分解に必要なメモリサイズは小さく、反復の数も少ない。マトリクスが概して大きいときに全体最適化を行う場合、マトリクス分解の結果を、ＳＲＡＭ等のバッファメモリに保存する必要がある。情報は、アクティブ化されると直ちに、出力ドライバ用のレジスタ内に行毎に読み込まれる。分割／局所型又は混合型の最適化の場合、容量は、まずサブマトリクス分解によって、そしてそれらの合計すなわちｔｌ及びＩ１によって、得ることができる。急速分解のおかげで、行の結果が連続して再び計算され、出力ドライバ用のレジスタに直接転送される。それにより、大きなバッファメモリを省略することができる。ハードウェアのコストは、分割／局所型又は混合型の最適化によって低減され得る。但し、この場合、最適化の質はいくぶん低下し得る。
【０１０９】
対応する輝度を有する個々の画素ｉｊを備えたマトリクスＭ，Ｓが定められた場合、それに対応してダイオードを駆動する必要がある。個々のロウアドレス時間ｔｉは、行毎に異なり得、その行の最大輝度値に応じてそれぞれ変化し得る。輝度は、電流のパルス幅変調又は振幅変調によって制御され得る。
【０１１０】
パルス幅変調の場合、最大輝度を有する画素ｉｊのみがロウアドレス時間全体に亘ってスイッチオンされる。つまり、当該画素を動作電流が流れる。残りの画素ｉｊは、一時的に点灯されるのみであり、それぞれの点灯時間はそれぞれの輝度値Ｓｉｊ，Ｍｉｊとの相関関係を有する。
【０１１１】
或いは、振幅変調を用いて輝度を制御することもできる。すなわち、アクティブ段階にある全ての画素ｉｊがそれぞれロウアドレス時間ｔｉの間スイッチオンされ、輝度の低い画素ｉｊについては動作電流がそれに応じて低減される。しかし、振幅変調は、ハードウェア面で実施するのがより難しい。このことは、特に、色深度が高い場合又は階調数が多い場合にあてはまる。これに対してパルス幅変調は、ハードウェアに要するコストが高くなく、比較的単純且つ正確に実施できる。
【０１１２】
輝度の低い画素ｉｊにおける動作電流の低減には、パルス幅変調を振幅変調と組み合わせるのが特に有利である。この、本発明による混合型の、つまり組合せ型の振幅・パルス幅変調について、図１５〜図１８を参照しつつ以下に説明する。
【０１１３】
本発明による上記マルチラインアドレシングについて、シングルライン、２ライン及びマルチラインアドレシングのための電流を列内に供給して、それに応じて電流のレベルを調節するために、動作電流を定量化する、つまり、複数の異なるレベルに分割する必要がある。例えば、マルチラインアドレシングＭ４において同時に駆動される４つの行について、動作電流の４倍の電流（４＊Ｉ１）を印加する必要がある。
【０１１４】
この目的のために、電流源を、図１５に示すように２つのシングルトランジスタセルと１つの２トランジスタセルとからなる３つのトランジスタで実現し得る。４つの行に対して動作電流Ｉ＝４＊Ｉ１が必要な場合、これら３つのトランジスタは、同じ制御電圧をゲートに受け取る。動作電圧Ｉ＝３＊Ｉ１が必要な場合、一方のシングルトランジスタセルには制御電圧が印加されず、２トランジスタセル及び他方のシングルトランジスタセルのそれぞれのゲートに制御電圧が印加される。動作電流Ｉ＝２＊Ｉ１の場合、２トランジスタセルがアクティブであり且つ２つのシングルトランジスタセルがパッシブであるか、若しくはその逆である。動作電流Ｉ＝Ｉ１の場合、１つのシングルトランジスタセルのみがアクティブである。
【０１１５】
輝度値がＭｉｊ，Ｓｉｊが最大ではないマトリクスエントリの場合に、定量化された動作電流を用いて動作電流を再度低減することも可能である。輝度値Ｍｉｊについて図１８に示すアルゴリズムは、例えば、この目的のために用い得る。結果は、輝度制御のための混合型パルス幅・振幅変調に対応している。
【０１１６】
組合せ型輝度制御の結果を、輝度制御のための純粋なパルス幅変調（図１６）と比較する形で図１７に示す。純粋なパルス幅変調において、電流振幅は、例えば一定の１００μＡである。第１のパルスのパルス幅は、この行のアクティブ時間を１０単位（１０単位のロウアドレス時間）とした場合、１０単位中６単位（６／１０）である。６単位は１０単位の半分よりも大きく且つ１０単位の３／４よりも小さいので、第１のパルスのパルス幅は、混合型振幅／パルス幅変調を用いて、元の値の４／３に拡大される。同時に、振幅が元の振幅の３／４（この例では７５μＡ）に低減される。このことは、図１６と比較して図１７を参照することにより理解できる。第２のパルスのパルス幅が２倍にされ、その一方で、振幅が類似の様態で１／２にされる。第３及び第５のパルスを拡大することはできない。なぜなら、それらのパルス幅はそれぞれの行のアクティブ期間（ロウアドレス時間）に近いからである。対照的に、第４のパルスの幅は４倍にされ得る。
【０１１７】
輝度制御のための混合（組合せ）型振幅・パルス幅変調において、動作電流の平均振幅が低減されることが、図１７から明らかに理解し得る。
【０１１８】
当然ながら、図１８に示す上記アルゴリズムの一部のみを用いることが可能である。これらのアルゴリズムはまた、シングルラインマトリクスにも適用される。異なる行数のマルチラインアドレシングにおいて、その行数に対応する様態でアルゴリズムが定められる。アルゴリズムは、電流源の定量化に応じて変化する。
【０１１９】
本発明によるマトリクスディスプレイの駆動方法及び本発明が関係する上記方法を実行するように設定されたディスプレイ制御システムを用いると、マトリクスディスプレイの最適化された駆動が達成できる。これは、性能を向上するため（例えばフレームレートを高めるため）及び／又は個々の画素を駆動するのに必要な動作電流を低減するために用い得る。本質的な特徴は、各行のロウアドレス時間が、この行の画素が得るべき最大輝度に応じて変化すること、及び／又は、マトリクスディスプレイを複数の独立したマトリクスに分解し、そのいくつかがマルチライン駆動を表すことである。
【０１２０】
本発明はまた、上記方法を実行する制御システムに関する。この目的のために、例えばディスプレイコントローラ及びディスプレイドライバが１つのチップに集約される場合、請求の範囲に記載の方法が、特定用途向けＩＣ（ＡＳＩＣ）において実施され得る。ｔ１及びＩ１はドライバ内で生成される。マトリクスの分解は、単純且つ高速の組み合わせ論理を用いて実現される。
【０１２１】
画像、ひいては得られたマトリクスは、常にデータ集約的(data intensive)であるので、メモリも必要である。この要件は、現代の半導体プロセスを用いた場合、又は、上述のように局所又は混合型の最適化を用いた場合に緩和され得る。本発明の方法は、当然ながら、複数のチップ間で分割することもできる。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】具体的にシングルラインアドレシング及びマルチラインアドレシングを説明するために、本発明によるマトリクスディスプレイを駆動するさまざまな実施形態を模式的に示す図である。
【図２】図１に示すマトリクスディスプレイの或る列の画素を駆動するための動作電流（又は関連する電圧）を時間軸上に模式的に示す図である。
【図３】３列×５行からなるマトリクスディスプレイＤ及び１つの列を駆動するのに必要な電流を示す図である。
【図４】ｍ列（Ｃｍ）×ｎ行（Ｒｎ）のマトリクスディスプレイの等価回路を示す図である。
【図５】シングルラインマトリクス及びマルチラインマトリクスの定義を示す図である。
【図６】本発明による、マトリクスディスプレイＤを２ラインマトリクス及びシングルラインマトリクスに分解する例を示す図である。
【図７】本発明による、図６に示すマトリクスディスプレイＤを３ラインマトリクス、２ラインマトリクス及びシングルラインマトリクスに分解する例を示す図である。
【図８ａ】図６によるマトリクスの選択されたラインについての電圧波形及び電流波形を示す図である。
【図８ｂ】図６によるマトリクスの選択されたラインについての電圧波形及び電流波形を示す図である。
【図８ｃ】図６によるマトリクスの選択されたラインについての電圧波形及び電流波形を示す図である。
【図８ｄ】図６によるマトリクスの選択されたラインについての電圧波形及び電流波形を示す図である。
【図９】マトリクスディスプレイＤをフローマトリクスｄ’に分解する例を示す図である。
【図１０】図９によるフローマトリクスｄ’のフロー図である。
【図１１】図６によるマトリクスＤをフローマトリクスｄ’に変換した具体例を示す図である。
【図１２】図１１によるフローマトリクスｄ’の第１の最適化ステップにおけるフロー図である。
【図１３】図１１によるフローマトリクスｄ’の最適化ステップ後のフロー図である。
【図１４】フローマトリクスｄ’を形成するための数学的流れ図及び最適化されたフロー図を示す図である。
【図１５】本発明による、動作電流を生成する実施形態を示す図である。
【図１６】パルス幅変調を用いた輝度制御を示す図である。
【図１７】混合型振幅・パルス幅変調を用いた輝度制御を示す図である。
【図１８】図１７による輝度制御を実行するためのアルゴリズムを示す図である。
【図１】
2009522590.tif 000034
【図２】
2009522590.tif 000035
【図３】
2009522590.tif 000036
【図４】
2009522590.tif 000037
【図５】
2009522590.tif 000038
【図６】
2009522590.tif 000039
【図７】
2009522590.tif 000040
【図８ａ】
2009522590.tif 000041
【図８ｂ】
2009522590.tif 000042
【図８ｃ】
2009522590.tif 000043
【図８ｄ】
2009522590.tif 000044
【図９】
2009522590.tif 000045
【図１０】
2009522590.tif 000046
【図１１】
2009522590.tif 000047
【図１２】
2009522590.tif 000048
【図１３】
2009522590.tif 000049
【図１４】
2009522590.tif 000050
【図１５】
2009522590.tif 000051
【図１６】
2009522590.tif 000052
【図１７】
2009522590.tif 000053
【図１８】
2009522590.tif 000054
【手続補正書】
【提出日】平成19年10月30日(2007.10.30)
【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】
独立した画素（ｉｊ）を有する複数のラインを備えたマトリクスディスプレイ（Ｄ）又はマトリクスディスプレイ（Ｄ）の一部領域を駆動する方法であって、
前記ラインは行（ｉ）及び列（ｊ）として構成されており、
個々のラインは、行（ｉ）を所定のロウアドレス時間（ｔｉ）の間アクティブ化し、画素（ｉｊ）の所望の輝度（Ｄｉｊ）に応じて、前記アクティブ化された行（ｉ）に対して相関関係を有する列（ｊ）に動作電流（Ｉ）又はそれに対応する電圧を印加することによって、選択的に駆動されるものであり、
各行（ｉ）のロウアドレス時間（ｔｉ）は、この行（ｉ）の全ての列の最大輝度（Ｄｉｍａｘ）の最大可能画素輝度（Ｄｍａｘ）に対する比の関数として可変的に決定される
ことを特徴とするマトリクスディスプレイの駆動方法。
【請求項２】
請求項１において、
全ての行（ｉ）をアクティブ化する合計時間（ＴＦｒａｍｅ）は、一定に維持されており、全ての行に亘る前記ロウアドレス時間（ｔｉ）の合計（ＴＳｕｍ）が前記合計時間（ＴＦｒａｍｅ）に対応している
ことを特徴とするマトリクスディスプレイの駆動方法。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記マトリクスディスプレイ（Ｄ）は、別個に駆動される複数のマトリクス（Ｓ，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４）に分解され、前記マトリクスの全てを重畳することにより、各画素（ｉｊ）の所望の輝度（Ｄｉｊ）で、前記マトリクスディスプレイ（Ｄ）又はその一部の画像が生成される
ことを特徴とするマトリクスディスプレイの駆動方法。
【請求項４】
請求項１〜３のうちいずれか１項において、
複数の行（ｉ）が同時に駆動される
ことを特徴とするマトリクスディスプレイの駆動方法。
【請求項５】
請求項４において、
隣接する行（ｉ，ｉ＋１）が同時に駆動される
ことを特徴とするマトリクスディスプレイの駆動方法。
【請求項６】
請求項３および請求項４又は５において、
１つの行（ｉ）が駆動されるマトリクス（Ｓ）と、複数の行（ｉ）が駆動される１つ又は複数のマトリクス（Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４）とが互いに組み合わされる
ことを特徴とするマトリクスディスプレイの駆動方法。
【請求項７】
請求項１〜６のうちいずれか１項において、
パルス幅変調を用いて輝度の制御を行う
ことを特徴とするマトリクスディスプレイの駆動方法。
【請求項８】
請求項１〜６のうちいずれか１項において、
振幅変調を用いて輝度の制御を行う
ことを特徴とするマトリクスディスプレイの駆動方法。
【請求項９】
請求項１〜６のうちいずれか１項において、
パルス幅変調を振幅変調と組み合わせて輝度の制御を行う
ことを特徴とするマトリクスディスプレイの駆動方法。
【請求項１０】
請求項１〜９のうちいずれか１項において、
前記マトリクスディスプレイ（Ｄ）は、前記列内の個々の画素の輝度差についてのデマンドに対応する頂点を要素として有するフローマトリクス（ｄ’）に変換される
ことを特徴とするマトリクスディスプレイの駆動方法。
【請求項１１】
請求項１０において、
前記フローマトリクス（ｄ’）は２つのマトリクスの差分から生成され、前記２つのマトリクスのうち、第１のマトリクスは、前記マトリクスディスプレイ（Ｄ）とその末尾に付された、要素がゼロの行とからなり、第２のマトリクスは、前記マトリクスディスプレイ（Ｄ）とその先頭に付された、要素がゼロの行とからなる
ことを特徴とするマトリクスディスプレイの駆動方法。
【請求項１２】
請求項１０又は１１において、
前記頂点は、割り当てが指定された、好適にはその長さに応じて前記複数の個々に駆動されるマトリクス（Ｓ，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４）の要素に対応する、弧と呼ばれる矢印によって繋がれる
ことを特徴とするマトリクスディスプレイの駆動方法。
【請求項１３】
請求項１２において、
マトリクス（Ｓ，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４）の各行に、容量が割り当てられる
ことを特徴とするマトリクスディスプレイの駆動方法。
【請求項１４】
請求項１３において、
前記容量値は、可変であり、前記弧の有効な指定が得られるまで増加する
ことを特徴とするマトリクスディスプレイの駆動方法。
【請求項１５】
請求項１３又は１４において、
局所基準(local criteria)に応じて選択された前記容量が増加する
ことを特徴とするマトリクスディスプレイの駆動方法。
【請求項１６】
請求項１５において、
前記局所基準はＭｉｎＣｕｔである
ことを特徴とするマトリクスディスプレイの駆動方法。
【請求項１７】
請求項１５又は１６において、
先行するＭｉｎＣｕｔｓに関する情報を選択基準としても用いる
ことを特徴とするマトリクスディスプレイの駆動方法。
【請求項１８】
請求項１４〜１７のうちいずれか１項において、
前記容量値が増加するステップサイズは動的に適合される
ことを特徴とするマトリクスディスプレイの駆動方法。
【請求項１９】
請求項１０〜１８のうちいずれか１項において、
前記マトリクスディスプレイ（Ｄ）は複数のサブマトリクスに分解され、前記サブマトリクス（Ｓ，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４）はそれぞれフローサブマトリクスに分解される
ことを特徴とするマトリクスディスプレイの駆動方法。
【請求項２０】
請求項１０〜１９のうちいずれか１項において、
混合型局所・全体最適化が実行され、１行又は数行のマルチラインマトリクス（Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４）並びに／若しくは（残差）シングルラインマトリクス（Ｓ）がフローサブマトリクスから得られる
ことを特徴とするマトリクスディスプレイの駆動方法。
【請求項２１】
請求項１〜２０のうちいずれか１項の方法の、自己発光型ディスプレイの駆動のための使用。
【請求項２２】
請求項１〜２０のうちいずれか１項の方法の、非自己発光型ディスプレイの駆動のための使用。
【請求項２３】
表示制御システムであって、
表示コントローラと、独立した画素（ｉｊ）を有する複数のラインを備えたマトリクスディスプレイ（Ｄ）又はマトリクスディスプレイ（Ｄ）の一部領域を駆動する表示ドライバとを備えており、
前記ラインは行（ｉ）及び列（ｊ）として構成されており、
個々のラインは、行（ｉ）を所定のロウアドレス時間（ｔｉ）の間アクティブ化し、画素（ｉｊ）の所望の輝度（Ｄｉｊ）に応じて、前記アクティブ化された行（ｉ）に対して相関関係を有する列（ｊ）に動作電流（Ｉ）又はそれに対応する電圧を印加することによって、選択的に駆動されるものであり、
各行（ｉ）のロウアドレス時間（ｔｉ）を、この行（ｉ）の全ての列の最大輝度（Ｄｉｍａｘ）の最大可能画素輝度（Ｄｍａｘ）に対する比の関数として可変的に決定することを目的として設定された特定用途向け集積回路が設けられている
ことを特徴とする表示制御システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
大型で解像度の高いディスプレイを実現するために、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）と同様に「アクティブマトリクス」を用い得、このことにより、動作電流はパルス状では供給されず、定電流として存在する。しかし、アクティブマトリクス駆動（ＴＦＴバックプレーン）は、ＯＬＥＤディスプレイのためにかなりの追加コストを要求する。
冒頭で説明した、ＯＬＥＤディスプレイ用のドライバがWO 03/091983 A1に開示されている。このドライバは、比較的高レベルの効率を有するパッシブマトリクスディスプレイを駆動するのに使用される。この目的のために、画素の空白の行について、つまり、照明されないか又は無視できる程度にしか照明されない画素からなる行について、ドライバ回路内に識別子が設けられる。そのような行は、駆動の間、完全に省略される。これにより、残りの駆動される行の輝度が増大する。この効果を用いて、省略された行に比例する形でディスプレイへのエネルギの供給を低減することもできる。行が駆動される時間は常に同じである。Clare MicronixのデータシートMXED301は、ＯＬＥＤディスプレイ用のコントローラを開示している。このコントローラは、部分走査動作モード及びスクリーンセーバー動作モードで所定の行を選択的に駆動するが、その駆動中にディスプレイの他の行を含まない。しかし、所定のロウアドレス時間の間、駆動された行が走査される。
WO 97/16811 A1は、１番目の行を除いて、各ケースにおいて、２つの行が同時に駆動され、これらの行の各々が合計２回駆動される、エレクトロルミネッセンスマトリクスディスプレイを駆動する方法を開示している。駆動期間毎に２回づつ画素からエネルギを除去することにより、画素を駆動する度に必要な輝度(luminance)が低減され得る。同じ電流で、輝度を２倍にし得る。同様に、JP 2001-337649Aは、同じ画像コンテンツの２つ又は複数の行を一緒に駆動して、ディスプレイの平均照明寿命を延ばすことができることを開示している。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
この目的は、本発明の請求項１の特徴を用いて達成される。具体的には、各行ｉのロウアドレス時間ｔｉが、該行ｉの全ての列ｊの最大輝度Ｄｉｍａｘの関数として可変的に決定されるという特徴により達成される。それにより、ロウアドレス時間ｔｉは、動作電圧を印加して最大画素輝度Ｄｍａｘが達成される長さだけマトリクスディスプレイの各行がアドレシングされる場合に生成される一定のロウアドレス時間ｔＬ以下の長さになるように選択され得る。本発明によると、ロウアドレス時間ｔｉは、該一定のロウアドレス時間ｔＬに行ｉの全ての列ｊにおける画素の最大輝度Ｄｉｍａｘのマトリクスディスプレイ全体における可能最大画素輝度Ｄｍａｘに対する比を乗算した結果に対応する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
最大輝度値Ｄｍａｘは、１つの画素ｉｊに動作電流Ｉ０が一定のロウアドレス時間ｔＬだけ印加される場合に得られる、当該画素における光強度（輝度）として規定される。この結果、全ての行（ｎ行）に亘るロウアドレス時間ｔｉの合計時間ＴＳｕｍがｎ行全てをアクティブ化する合計時間ＴＦｒａｍｅ（ｎ×一定のロウアドレス時間ｔＬ）以下になる。動作電流Ｉ０が一定の場合、本発明によると、マトリクスディスプレイを駆動する合計時間は、合計時間ＴＳｕｍ＜ロウアドレス時間のＴＦｒａｍｅとなるように低減され得る。これにより、例えば、より高いフレームレートが可能になり、マトリクスディスプレイの達成可能な性能が向上する。
【国際調査報告】
2009522590.tif 000055
2009522590.tif 000056
2009522590.tif 000057
2009522590.tif 000058
2009522590.tif 000059
2009522590.tif 000060