(57)【要約】パッシブ液晶ディスプレイにおいて、階調を実現するために、フレームまたはフィールドを異なる時間の間表示する。列電極に印加する電圧パルスは、行走査時間またはフィールド走査時間の間実質的に一定の値を有して、電力消費量を低減させる。フレームレートを低下させることによってフリッカを抑制し、電力消費をさらに低減させるために、表示ラインをインタレース構成で奇数および偶数フィールドに分割することができる。
2005524860.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶ディスプレイに階調画像を表示する方法において、前記ディスプレイは長い行電極アレイおよび行電極に対して直角に配置された長い列電極アレイを含み、２つの電極アレイの重複区域が視線方向で見たときのディスプレイの画素を定める前記方法は、
それぞれ少なくとも１つの対応する行電極アドレス時間を有する種々の反復フレームまたはフィールドを表示するために２つの電極アレイに電位を印加し、それによって所望の画像を表示させる印可ステップであって、所望の画像の複数の異なる階調のうちの少なくとも１つを表示するために、表示する反復フレームまたはフィールドの対応する行電極アドレス時間が種々の時間の長さであるように電位を印加するものである印加ステップを含む液晶ディスプレイに階調画像を表示する方法。
【請求項２】
前記反復フレームまたはフィールドがそれぞれ対応する行電極アドレス時間を有し、少なくとも１つの選択された行電極と重複する少なくとも１つの画素ラインでの画像の表示のために、行電極アドレス時間の間に前記少なくとも１つの選択された行電極に行選択電位を印加し、少なくとも２つの反復フレームまたはフィールドが異なる行電極アドレス時間を有するように電位を印加する請求項１記載の方法。
【請求項３】
少なくとも３つの反復フレームまたはフィールドが異なる行電極アドレス時間を有し、少なくとも３つの異なる反復フレームまたはフィールドの行電極アドレス時間の値が互いに整数比を形成するように電位を印加する請求項２記載の方法。
【請求項４】
反復フレームまたはフィールドの行電極アドレス時間の値が互いに次の比、すなわち２：３：４、７：９：１１：１２：１３、６：９：１１：１２：１３または３：４：５：６の整数比を形成する請求項３記載の方法。
【請求項５】
少なくとも３つの異なる反復フレームまたはフィールドの行電極アドレス時間の値を昇順のシーケンスに並べるとき、シーケンスの終りまたは終り近くにおける隣り合う値のそれぞれの対の間の差が、それらの値の最大公約数に実質的に等しい請求項２記載の方法。
【請求項６】
少なくとも３つの異なる反復フレームまたはフィールドの行電極アドレス時間の値を昇順のシーケンスに並べるとき、シーケンスの終りまたは終り近くにおける値が、シーケンスの始めまたは始め近くにおける値の約２．５倍以下である請求項２記載の方法。
【請求項７】
シーケンスの終りまたは終り近くにおける値が、シーケンスの始めまたは始め近くにおける値の約２．２倍以下である請求項６記載の方法。
【請求項８】
シーケンスの終りまたは終り近くにおける値が、シーケンスの始めまたは始め近くにおける値の約２．０倍以下である請求項６記載の方法。
【請求項９】
前記印加ステップは、液晶ディスプレイによって３０段階の階調より多い階調を有する画像を表示するようにすることである請求項６記載の方法。
【請求項１０】
前記印加ステップは、行電極アドレス時間のそれぞれの間に実質的に同じ電位を列電極に印加するようにすることである請求項６記載の方法。
【請求項１１】
少なくとも３つの異なる反復フレームまたはフィールドの行電極アドレス時間の値を昇順のシーケンスに並べるとき、ライン時間は、シーケンスの隣り合う値の対の間の差がシーケンスの始めからシーケンスの終わりへ向かって減少するようになっている請求項２記載の方法。
【請求項１２】
前記減少が、シーケンスの始めからシーケンスの終わりへ向かって単調である請求項２記載の方法。
【請求項１３】
前記印加ステップは、３つの反復フレームまたはフィールドを表示するようにすることであり、反復フレームまたはフィールドの行電極アドレス時間の値が、電位の印加によって４段階の階調を生じるように、互いに次の比、すなわちＸを正の数として２：Ｘ：２の整数比を形成する請求項２記載の方法。
【請求項１４】
前記印加ステップは、３つの反復フレームまたはフィールドを表示するようにすることであり、反復フレームまたはフィールドの行電極アドレス時間の値が、電位の印加によって８段階の階調を生じるように、互いに次の比、すなわち２：３：４の整数比を形成する請求項２記載の方法。
【請求項１５】
前記印加ステップは、４つの反復フレームまたはフィールドを表示するようにすることであり、反復フレームまたはフィールドの行電極アドレス時間の値が、電位の印加によって１５段階の階調を生じるように、互いに次の比、すなわち３：４：５：６の整数比を形成する請求項２記載の方法。
【請求項１６】
前記印加ステップは、５つの反復フレームまたはフィールドを表示するようにすることであり、反復フレームまたはフィールドの行電極アドレス時間の値が、電位の印加によって１６段階の階調を生じるように、互いに次の比、すなわち７：９：１１：１２：１３の整数比を形成する請求項２記載の方法。
【請求項１７】
前記印加ステップは、５つの反復フレームまたはフィールドを表示するようにすることであり、反復フレームまたはフィールドの行電極アドレス時間の値が、電位の印加によって３２段階の階調を生じるように、互いに６：９：１１：１２：１３の整数比を形成する請求項２記載の方法。
【請求項１８】
前記所望の画像がラインを含み、前記ラインがそれぞれ行電極のうちの一つに対応し、前記印加ステップは反復フィールドを表示させ、少なくとも２つの反復フィールドがそれぞれ前記所望の画像の全ラインより少ないラインを含む請求項１記載の方法。
【請求項１９】
前記所望の画像がラインを含み、前記少なくとも２つの反復フィールドが前記所望の画像の相補的なラインを含む請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
前記所望の画像がラインを含み、３つまたは４つの反復フィールドの少なくとも１つのセットが、全体として前記所望の画像の全ラインにあたるラインを含む請求項１８記載の方法。
【請求項２１】
前記印加ステップは、前記少なくとも２つの反復フィールドのラインをそれぞれ別の対応するフィールド走査時間の間に表示するように電位を印加する請求項１８記載の方法。
【請求項２２】
前記少なくとも２つの反復フィールドのラインを互いにインタリーブする請求項２１記載の方法。
【請求項２３】
前記少なくとも２つの反復フィールドのラインが前記所望の画像の全ラインを構成し、前記少なくとも２つの反復フィールドのうちの一つが奇数番号ラインを含み、前記少なくとも２つの反復フィールドの他の一つが偶数番号ラインを含み、奇数フィールド走査時間の間に奇数ラインを表示し、偶数フィールド走査時間の間に偶数ラインを表示する請求項２２記載の方法。
【請求項２４】
前記印加ステップは、少なくともいくつかのフィールド走査時間のそれぞれの間に実質的に変化のない電位を列電極に印加する請求項２３記載の方法。
【請求項２５】
前記印加ステップは、種々の行電極アドレス時間の時間シーケンスによる時間の間、行電極に電位を印加する請求項２３記載の方法。
【請求項２６】
前記印加ステップは、時間シーケンスによってフルアドレスサイクルの第１の半部の間に第１の極性の電位を、フルアドレスサイクルの第２の半部の間に第２の極性の電位を行電極に印加する請求項２５記載の方法。
【請求項２７】
前記印加ステップは、フルアドレスサイクルの間に反対の極性の複数電位を行電極に印加し、同じ行電極アドレス時間の間に実質的にフルアドレスサイクルの２分の１の間隔で反対の極性の複数電位を印加する請求項２５記載の方法。
【請求項２８】
前記印加ステップは、シーケンス中の最も長い時間および最も短い時間の間印加する電位を時間的に連続して印加するようにすることである請求項２５記載の方法。
【請求項２９】
ｎを１より大きい整数として、少なくとも２つの反復フィールドが、組み合せると前記所望の画像の全ラインを含むｎ個の反復フィールドを含み、前記印加ステップは、フルアドレスサイクルＴまたは（１／２）Ｔの間の実質的に同じ行アドレス時間の間に、ｎ個の異なるフィールドのラインを表示させる信号パルスを印加し、異なるフィールドの物理的に隣り合うラインを表示させるこのような信号パルスの印加が、時間的にＴ／２ｎの整数倍の間隔で並び、それによって観測者が観測するラインレートを増大する請求項２２記載の方法。
【請求項３０】
少なくとも２つの反復フィールドが奇数および偶数フィールドを含み、前記印加ステップは、フルアドレスサイクルＴまたはＴ／２の間の実質的に同じ行アドレス時間の間に、奇数および偶数フィールドのラインを表示させる信号パルスを印加し、異なるフィールドの物理的に並んでいる画素ラインを表示させるこのような信号パルスの印加が、時間的にＴ／４の整数倍の間隔で並び、それによって観測者が観測するラインレートを増大する請求項２２記載の方法。
【請求項３１】
少なくとも１つのフィールドのラインをサブセットに分割し、前記印加ステップはラインの対応するサブセットを表示させるために信号パルスを印加し、信号パルスは異なる行アドレス時間の間、ラインの２つの異なるサブセットを表示させるために印加される請求項１８記載の方法。
【請求項３２】
前記反復フレームまたはフィールドはそれぞれ対応する行電極アドレス時間を有し、２つ以上の選択された行電極と重複する２つ以上の対応する画素ラインでの画像の表示のために、行電極アドレス時間の間に前記２つ以上の選択された行電極に行選択電位を印加する請求項２記載の方法。
【請求項３３】
階調を表示するための電位の生成においてパルス幅変調を使用しない請求項３２記載の方法。
【請求項３４】
前記印加ステップは、非線形階調を表示させる請求項１記載の方法。
【請求項３５】
階調が階差によって隔てられ、濃淡スケールで隣り合う階調間の階差が、スケールの端または端近くにおける階調よりもスケールの端から離れた階調についての方が小さい請求項３４記載の方法。
【請求項３６】
前記反復フレームまたはフィールドはそれぞれ複数の対応する行電極アドレス時間を有し、少なくとも１つの選択された行電極と重複する少なくとも１つの画素ラインでの画像の表示のために、行電極アドレス時間のそれぞれの間に、前記少なくとも１つの選択された行電極に行選択電位を印加し、前記反復フレームまたはフィールドのうちの少なくとも１つの少なくともいくつかの行電極アドレス時間のそれぞれの間に、実質的に同じ電位を列電極に印加する請求項１記載の方法。
【請求項３７】
液晶ディスプレイに階調画像を表示する方法において、前記ディスプレイは長い行電極アレイおよび行電極に対して直角に配置された長い列電極アレイを含み、２つの電極アレの重複区域が視線方向で見たときのディスプレイの画素を定める前記方法は、
それぞれ２つ以上のフィールドに分割した２つ以上の異なるフレームを表示するために２つの電極アレイに電位を印加し、それによって行電極に対応するラインを含む所望の画像を表示させる印可ステップであって、前記所望の画像の全ラインより少ないラインをそれぞれ含むフィールドの少なくとも２つを反復表示するように電位を印加するものである印加ステップを含む液晶ディスプレイに階調画像を表示する方法。
【請求項３８】
前記少なくとも２つの反復フィールドが、前記所望の画像の相補的なラインを含む請求項３７記載の方法。
【請求項３９】
所望の画像の複数の異なる階調のうちの少なくとも１つの表示のために、種々の時間の間反復フィールドを表示する請求項３７記載の方法。
【請求項４０】
前記印加ステップは、前記少なくとも２つの反復フィールドのラインをそれぞれ別の対応するフィールド走査時間の間に表示するように電位を印加する請求項３７記載の方法。
【請求項４１】
同じフレームからの前記少なくとも２つの反復フィールドのラインを互いにインタリーブする請求項４０記載の方法。
【請求項４２】
ｎを１より大きい整数として、少なくとも２つの反復フィールドが、組み合せると前記所望の画像の全ラインを含むｎ個の反復フィールドを含み、前記印加ステップは、フルアドレスサイクルＴまたはＴ／２の間の実質的に同じ行アドレス時間の間に、ｎ個の異なるフィールドのラインを表示させる信号パルスを印加し、異なるフィールドの物理的に隣り合うラインを表示させるこのような信号パルスの印加が、時間的にＴ／２ｎの整数倍の間隔で並び、それによって観測者が観測するラインレートを増大する請求項４１記載の方法。
【請求項４３】
少なくとも２つの反復フィールドが奇数および偶数フィールドを含み、前記印加ステップは、フルアドレスサイクルＴ／２またはＴの間の実質的に同じ行アドレス時間の間に、奇数および偶数フィールドのラインを表示させる信号パルスを印加し、異なるフィールドの物理的に隣り合うラインを表示させるこのような信号パルスの印加が、時間的にＴ／４の整数倍の間隔で並び、それによって観測者が観測するラインレートを増大する請求項４１記載の方法。
【請求項４４】
前記少なくとも２つの反復フィールドのラインが前記所望の画像の全ラインを構成し、前記少なくとも２つの反復フィールドのうちの一つが奇数番号ラインを含み、前記少なくとも２つの反復フィールドの他の一つが偶数番号ラインを含み、奇数フィールド走査時間の間に奇数ラインを表示し、偶数フィールド走査時間の間に偶数ラインを表示する請求項４１記載の方法。
【請求項４５】
前記印加ステップは、少なくともいくつかのフィールド走査時間のそれぞれの間に実質的に変化のない電位を列電極に印加する請求項４０記載の方法。
【請求項４６】
前記印加ステップは、種々の行電極アドレス時間の時間シーケンスによる時間の間、行電極に電位を印加する請求項４０記載の方法。
【請求項４７】
前記印加ステップは、時間シーケンスによってフルアドレスサイクルの第１の半部の間に第１の極性の電位を、フルアドレスサイクルの第２の半部の間に第２の極性の電位を行電極に印加する請求項４０記載の方法。
【請求項４８】
前記印加ステップは、フルアドレスサイクルの間に反対の極性の複数電位を行電極に印加し、同じ行電極アドレス時間の間に実質的にフルアドレスサイクルの２分の１の間隔で反対の極性の複数電位を印加する請求項４０記載の方法。
【請求項４９】
前記印加ステップは、シーケンス中の最も長い時間および最も短い時間の間印加する電位を時間的に連続して印加するようにすることである請求項４０記載の方法。
【請求項５０】
３つまたは４つの反復フィールドの少なくとも１つのセットが、全体として前記所望の画像の全ラインにあたるラインを含む請求項３７記載の方法。
【請求項５１】
前記印加ステップは、非線形階調を表示させる請求項３７記載の方法。
【請求項５２】
階調が階差によって隔てられ、濃淡スケールで隣り合う階調間の階差が、スケールの端または端近くにおける階調よりもスケールの端から離れた階調についての方が小さい請求項５１記載の方法。
【請求項５３】
前記反復フレームまたはフィールドはそれぞれ複数の対応する行電極アドレス時間を有し、少なくとも１つの選択された行電極と重複する少なくとも１つの画素ラインでの画像の表示のために、行電極アドレス時間のそれぞれの間に、前記少なくとも１つの選択された行電極に行選択電位を印加し、前記反復フレームまたはフィールドのうちの少なくとも１つの少なくともいくつかの行電極アドレス時間のそれぞれの間に、実質的に同じ電位を列電極に印加する請求項３７記載の方法。
【請求項５４】
前記少なくとも２つの反復フィールドのラインが前記所望の画像の全ラインを構成し、前記少なくとも２つの反復フィールドのうちの一つが奇数番号ラインを含み、前記少なくとも２つの反復フィールドの他の一つが偶数番号ラインを含み、奇数フィールド走査時間の間に奇数ラインを表示し、偶数フィールド走査時間の間に偶数ラインを表示する請求項３７記載の方法。
【請求項５５】
前記印加ステップは、電位パルスの少なくともいくつかがそれぞれ時間的に他のフィールドの連続パルス間の実質的に中点である時点で、奇数または偶数フィールドにおいて電位パルスを行電極に印加する請求項５４記載の方法。
【請求項５６】
前記印加ステップは、種々の時間の時間シーケンスによる種々の時間の間、行電極に電位を印加する請求項５５記載の方法。
【請求項５７】
シーケンス中の時間のそれぞれについて、前記印加ステップは、電位パルスの少なくともいくつかがそれぞれ時間的に他のフィールドの連続パルス間の実質的に中点である時点で、奇数または偶数フィールドにおいて電位パルスを行電極に印加する請求項５６記載の方法。
【請求項５８】
少なくとも１つのフィールドのラインをサブセットに分割し、前記印加ステップはラインの対応するサブセットを表示させるために信号パルスを印加し、信号パルスは異なる行アドレス時間の間、ラインの２つの異なるサブセットを表示させるために印加される請求項３７記載の方法。
【請求項５９】
前記フレームまたはフィールドがそれぞれ対応する行電極アドレス時間を有し、少なくとも１つの選択された行電極と重複する少なくとも１つの画素ラインでの画像の表示のために、行電極アドレス時間の間に前記少なくとも１つの選択された行電極に行選択電位を印加し、少なくとも２つのフレームまたはフィールドが異なる行電極アドレス時間を有するように電位を印加する請求項３７記載の方法。
【請求項６０】
前記フレームまたはフィールドがそれぞれ対応する行電極アドレス時間を有し、２つ以上の選択された行電極と重複する２つ以上の対応する画素ラインでの画像の表示のために、行電極アドレス時間の間に前記２つ以上の選択された行電極に行選択電位を印加する請求項５９記載の方法。
【請求項６１】
階調を表示するための電位の生成においてパルス幅変調を使用しない請求項６０記載の方法。
【請求項６２】
階調画像を表示する装置において、
長い行電極アレイおよび行電極に対して直角に配置された長い列電極アレイを含み、２つの電極アレイの重複区域が視線方向で見たときのディスプレイの画素を定める液晶ディスプレイと、
それぞれ少なくとも１つの対応する行電極アドレス時間を有する反復フレームまたはフィールドを表示するために２つの電極アレイに電位を印加し、それによって所望の画像を表示させる駆動回路であって、所望の画像の複数の異なる階調のうちの少なくとも１つを表示するために、表示する反復フレームまたはフィールドの対応する行電極アドレス時間が種々の時間の長さであるように電位を印加する駆動回路と、
を含む階調画像を表示する装置。
【請求項６３】
階調画像を表示する装置において、
長い行電極アレイおよび行電極に対して直角に配置された長い列電極アレイを含み、２つの電極アレイの重複区域が視線方向で見たときのディスプレイの画素を定める液晶ディスプレイと、
それぞれ２つ以上のフィールドに分割した２つ以上の異なるフレームを表示するために２つの電極アレイに電位を印加し、それによってラインを含む所望の画像を表示させる駆動回路であって、種々の時間の間に反復フィールドを印加するように電位を印加し、前記所望の画像の全ラインより少ないラインをそれぞれ含む少なくとも２つのフィールドを反復表示する駆動回路と、
を含む階調画像を表示する装置。
【請求項６４】
液晶ディスプレイに階調画像を表示する方法において、前記ディスプレイは長い行電極アレイおよび行電極に対して直角に配置された長い列電極アレイを含み、２つの電極アレイの重複区域が視線方向で見たときのディスプレイの画素を定める前記方法は、
それぞれ少なくとも１つの対応する行電極アドレス時間を有する種々の反復フレームまたはフィールドを表示するために２つの電極アレイに電位を印加し、それによって所望の画像を表示させる印可ステップであって、所望の画像の複数の異なる階調のうちの少なくとも１つを表示するために、少なくとも３つの反復フレームまたはフィールドの対応する行電極アドレス時間が異なる行電極アドレス時間を有し、互いに整数比を形成するように電位を印加し、さらに少なくとも３つの異なる反復フレームまたはフィールドの行電極アドレス時間の値を昇順のシーケンスに並べるとき、シーケンスの終りまたは終り近くにおける隣り合う値のそれぞれの対の間の差が、それらの値の最大公約数に実質的に等しいものとする印加ステップを含む液晶ディスプレイに階調画像を表示する方法。
【請求項６５】
液晶ディスプレイに階調画像を表示する方法において、前記ディスプレイは長い行電極アレイおよび行電極に対して直角に配置された長い列電極アレイを含み、２つの電極アレイの重複区域が視線方向で見たときのディスプレイの画素を定める前記方法は、
それぞれ少なくとも１つの対応する行電極アドレス時間を有する種々の反復フレームまたはフィールドを表示するために２つの電極アレイに電位を印加し、それによって所望の画像を表示させる印可ステップであって、所望の画像の複数の異なる階調のうちの少なくとも１つを表示するために、少なくとも３つの反復フレームまたはフィールドの対応する行電極アドレス時間が異なる行電極アドレス時間を有するように電位を印加し、さらに少なくとも３つの異なる反復フレームまたはフィールドの行電極アドレス時間の値を昇順のシーケンスに並べるとき、シーケンスの終りまたは終り近くにおける値が、シーケンスの始めまたは始め近くにおける値の約２．５倍以下であるものとする印加ステップを含む液晶ディスプレイに階調画像を表示する方法。
【請求項６６】
シーケンスの終りまたは終り近くにおける値が、シーケンスの始めまたは始め近くにおける値の約２．２倍以下である請求項６５記載の方法。
【請求項６７】
シーケンスの終りまたは終り近くにおける値が、シーケンスの始めまたは始め近くにおける値の約２．０倍以下である請求項６６記載の方法。
【請求項６８】
前記印加ステップは、液晶ディスプレイによって３０段階の階調より多い階調を有する画像を表示するようにすることである請求項６５記載の方法。
【請求項６９】
前記印加ステップは、行電極アドレス時間のそれぞれの間に実質的に同じ電位を列電極に印加するようにすることである請求項６５記載の方法。
【請求項７０】
少なくとも３つの異なる反復フレームまたはフィールドの行電極アドレス時間の値を昇順シーケンスに並べるとき、ライン時間は、シーケンス中の隣り合う対の値の間の差がシーケンスの始めからシーケンスの終わりへ向かって減少するようになっている請求項６５記載の方法。
【請求項７１】
前記減少が、シーケンスの始めからシーケンスの終わりへ向かって単調である請求項７０記載の方法。
【請求項７２】
シーケンスの終りまたは終り近くにおける隣り合う値のそれぞれの対の間の差が、それらの値の最大公約数に実質的に等しい請求項６５記載の方法。
【請求項７３】
液晶ディスプレイに階調画像を表示する方法であって、前記ディスプレイは長い行電極アレイおよび行電極に対して直角に配置された長い列電極アレイを含み、２つの電極アレイの重複区域が視線方向で見たときのディスプレイの画素を定める前記方法は、
それぞれ少なくとも１つの対応する行電極アドレス時間を有する種々の反復フレームまたはフィールドを表示するために２つの電極アレイに電位を印加し、それによって所望の画像を表示させる印可ステップであって、所望の画像の複数の異なる階調のうちの少なくとも１つを表示するために、少なくとも３つの反復フレームまたはフィールドの対応する行電極アドレス時間が異なる行電極アドレス時間を有し、互いに整数比を形成するように電位を印加し、さらに少なくとも３つの異なる反復フレームまたはフィールドの行電極アドレス時間の値を昇順のシーケンスに並べるとき、ライン時間は、シーケンスの隣り合う値の対の間の差がシーケンスの始めからシーケンスの終わりへ向かって減少するようになっているものである印加ステップを含む液晶ディスプレイに階調画像を表示する方法。
【請求項７４】
前記減少が、シーケンスの始めからシーケンスの終りへ向かって単調である請求項７３記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全体として液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）デバイスに情報を表示するシステムに関し、より詳しくは階調駆動方式による低電力ＬＣＤに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイは、携帯電話、ポケベルおよびパーソナルディジタルアシスタントデバイスなどのさまざまなデバイスで使用されている。これらのディスプレイは多くの場合、携帯形、バッテリ駆動デバイスとして使用されるので、低電力消費はディスプレイの重要な属性である。ＬＣＤなどの多くの先行するシステムには、行電極および列電極を通してディスプレイに電力を供給する回路が含まれる。行電極と列電極とが重り合う区域に画素を形成する。さまざまな技法の一つによって、表示する情報を行アドレス信号および列データ信号に変換する。これらの技法は、表示電極に適当な信号を供給することによって、ＬＣＤ材料の物理的限界および仕様の範囲内で機能する。
【０００３】
パッシブＬＣＤディスプレイで一般的に使用されるのが、マルチプレキシング技法であり、この技法はディスプレイの光学特性が個々の画素の各々に印加された信号の根二乗平均（ＲＭＳ）に対して応答するという原理に基づく。アルト−プレシュコ (Alto-Pleshko) 技法のようなこの技法の一般的な実装例では、行信号を使用して情報を受け取る行を選択し、列信号をデータ信号として使用して表示される情報を運ぶ。この技法の変形例では、液晶への直流（ＤＣ）損傷を抑制し、印加電圧を一定範囲内に保つために、交流（ＡＣ）を使用してディスプレイを駆動するように開発された。ディスプレイ技術のこの変形例が、改良アルツ (Alt)およびプレシュコ (Pleshko)技法（ＩＡＰＴ）である。ディスプレイを制御するＩＡＰＴ手法に加えて、複数の濃度レベルを作り出すフレームレート変調（ＦＲＭ）およびパルス幅変調（ＰＷＭ）など基本的なＩＡＰＴ技法とともに利用してディスプレイに階調を生成することができるその他の多くの方式がある。具体的には、先行する技法では、ディスプレイの一辺から反対側の辺まで連続して行を走査することによって、走査をある種のセットパターンに限定する。
【０００４】
電力の必要量を減らして、例えば携帯機器のバッテリの寿命を長くすることはＬＣＤディスプレイ開発の継続的な目標であった。電力の必要量を減らすために試みられたアプローチには、新しい液晶の開発、先進のエレクトロニクスのディスプレイへの組み込み、およびＭＬＡ技法などの計算的に高度なディスプレイ・ドライバ・アルゴリズムの開発が挙げられる。本発明は、単純な駆動アルゴリズムを使用し、既存の液晶材料およびＬＣＤ生産技術と互換性を有する新しい低電力ＬＣＤパネルのアドレス方式を導入する。
【０００５】
図１を参照して、パッシブＬＣＤの一般的な構成およびその駆動波形を説明する。図１のＬＣＤパネル１０に示すように、パネル１０はＮ個の長い行電極アレイ１２と、Ｍ個の長い列電極アレイ１４とを含み、ここでＮ、Ｍは正の整数である。２つの電極アレイは互いに直交して配置されるので、各行電極は重複区域で各列電極と交差して重複し、ここで（図１で紙面に垂直に、かつ紙面に向かう方向１６のような）観測者の視線方向から見た重複区域は、図１に示す画素１８のような画素を定める。図に示すように、回路２２、２４によって行および列電極を駆動する。業界の規約に従い、行および列電極を次においてそれぞれＣＯＭおよびＳＥＧ電極とも呼び、行および列電極へ印加される選択（アドレス）およびデータ信号を次においてそれぞれＣＯＭおよびＳＥＧ信号あるいはパルスとも呼び、また回路２２、２４はそれぞれ行（ＣＯＭ）および列（ＳＥＧ）ドライバとしても知られる。
【０００６】
ドライバ２２がＣＯＭ電極に電圧または電位を印加するとき、次において行走査またはアドレス時間、あるいはライン時間と呼ばれる時間の間、各行電極に電圧を印加する。次においてラインレートあるいは行走査またはアドレスレートと呼ばれる周波数またはレートで行電極に電圧または電位を印加する。アドレス指定のために選択した行電極に「非走査」値の電圧を印加するとき、ＳＥＧ電極に印加される電圧の値にかかわらず、このような行電極と重複する画素に画像を表示せず、アドレス指定のために選択した行電極に「走査」値の電圧を印加するとき、このような行電極と重複する画素に画像のラインを表示する。列電極に適切なデータＳＥＧパルスを印加している間に、Ｎ個の行電極に順番に走査電圧を印加することによって、ライン画像を表示して、複数のラインを含む全画像を作り出す。
【０００７】
情報表示の内容を豊かにするために、ディスプレイ中に複数の濃度レベルを作り出すことが一般に望まれている。ＳＴＮ（超ねじれネマテック）において、パルス幅変調およびフレーム変調という２つの従来法によってこのような階調を一般に実現する。
【０００８】
パルス幅変調（ＰＷＭ）方式では、それぞれのライン時間内でＳＥＧパルスを変調し、ライン時間のｘ％の間、ＳＥＧ出力レベルを電圧Ｖ１とし、ラインサイクルの残り（１００−ｘ）％の間、ＳＥＧドライバ出力レベルを低電圧Ｖ０とする。その結果、画素電極にかかるＶRMS の値はＶ０より高く、Ｖ０とＶ１との間の電圧差のｘ％に近づく。
【０００９】
従来形のフレームレート変調（ＦＲＭ）では、種々の階調をもつ複数のフレームのセットを作成し、同じライン時間の間フレームを印加し、信号を全てのセットに分配してＳＴＮの根二乗平均（ＲＭＳ）化効果によって最終的な階調を作り出す。例えば、セットは１５フレームから成ることがある。この場合、レベル０〜１５に対して、この１５フレームのセットにデータを分配し、階調効果を実現することができる。
【００１０】
これらの従来方式はともにかなりの電力を消費する。まず、パルス幅変調の場合に全スクリーンが一定の５０％濃度レベルを表示する場合を考察する。これは、ラインレートの２倍のＳＥＧトグル切り替え（オン−オフ−オン−オフ）につながり、ＳＥＧ電極のキャパシタ充電効果に起因してきわめて多くの電力を消費する。ＰＷＭ方式は、非常に高いトグルレートおよび電力消費によって一般に電力消費変動が大きく、システム設計上の問題となり得る。
【００１１】
フレームレート変調の場合、ＳＴＮのＲＭＳ効果には帯域幅に限界がある。目に見えるフリッカを最小にするために、全フレームのセットを人間によるフリッカ検出のしきい値である６０Ｈｚより速く反復する必要がある。例えば、１６段階の濃淡を作り出すためには、１６フレームのセットが必要であり、全フレームを６０×１６＝９６０ｆｐｓ（フレーム／秒）で反復する必要がある。空間ディザリング（例えば、２×２マトリックス）を用いてこの周波数を最高１／４までは減らせるが、２４０ｆｐｓでも黒および白（Ｂ／Ｗ）だけのＳＴＮ  ＬＣＤ（すなわち、階調なし）の場合に一般的な６０Ｈｚよりまだ著しく高く、したがって純粋な白黒（Ｂ／Ｗ）ＳＴＮ  ＬＣＤのほぼ４倍の電力を消費する。
【００１２】
従来のフレームレート変調方式の別の欠点は、生成する濃淡度がＶ０とＶ１との間に線形に配置されることである。図４に示されているように、ＳＴＮ  ＬＣ材料の透過曲線はＶ０とＶ１との間で常にＳ字形のＶRMS を示す。線形に配置された変調では、スペクトルの２端（レベル１〜４およびレベル１３〜１６）の階調は互いに見分けがつかなくなってしまう。このような曲線を補償するために、１６よりもかなり多いフレームが必要とされる。その結果、電力消費は非常に顕著に増加してしまう。
【００１３】
本発明の別の態様は、シェファー (Scheffer) のアクティブアドレス指定またはマルチラインアドレス指定などのより進んだＬＣＤ制御方式に関連する。これらのＬＣＤ制御方式では、各ライン時間の間に一行より多い画素をアドレス指定する。例えば、Ｌ＝４のＭＬＳの一般的な構成では、４行の画素を同時にアドレス指定し、４行の画素の所望の状態に基づいて各ＳＥＧ信号を計算する必要がある。ＰＷＭ方式を使用する場合、所望の階調を実現するために４つの画素のそれぞれをどの階調に変換するかに依存して、各ライン時間をさらに５つのサブ時間に分けることができる。これは、ＳＥＧスイッチング動作量を５倍に増やすので、ＭＬＳ駆動方式を使用するどのようなシステムに対しても、ＰＷＭは事実上非現実的になってしまう。したがって、各ライン時間の間、ＳＥＧ信号を一定に維持しながら、所望の階調を作り出すために所望のＶRMS 変調を達成する新しい階調方式を見いだすことが非常に望まれている。
【００１４】
上述したＬＣＤ駆動方式のどれもまったく満足というわけではない。したがって、純粋な白黒のＬＣＤと比較して、電力消費の増加を最小限にしながら階調を作り出すために、改善されたＬＣＤ駆動方式を提供することが望まれている。また、電力消費をさらに低減しながらフリッカを抑制する駆動方式を提供することも望まれている。
【発明の開示】
【００１５】
上記電力消費に関する考察を考慮して、ＳＴＮ  ＬＣＤが白黒ＬＣＤと比較して最小限の電力消費の増加で階調を作り出すことを可能にする新しい方式を考案する。また、発明の別の態様において、新しい方式は、液晶材料固有の透過曲線を打ち消し、明らかに区別できる濃淡を作り出す補償効果を作り出す。その上、インタレースようのフレーム変調方式を導入してフリッカをさらに抑え、したがって最小フレームレートをさらに低下させて電力を節約する。本願明細書中で説明する本発明のさまざまな種々の態様は、単独であるいは組み合せて使用することができる。
【００１６】
パルス幅変調方式またはフレーム変調方式のような従来の駆動方式において、行走査またはアドレス時間は常時同じままである。例えば、パルス幅変調方式では、列電極に印加するＳＥＧパルスを変調するが、行電極に印加するＣＯＭパルスは実質的に非変調の同じ幅を有する。パルス幅変調では、行走査時間中にＳＥＧ出力レベルを変調することによって階調化を実現する。フレーム変調では、行走査またはアドレス時間をやはり一定に維持し、かつＢ／Ｗディスプレイよりかなり高いフレームレートでＬＣＤを走査し、あるフレームの間に選択的にＳＥＧにオン電圧を送り、他のフレームの間にＳＥＧにオフ電圧を送ることによって、階調化を実現する。
【００１７】
本発明は、行および列電極に電位または電圧を印加して、反復フレームまたはフィールドを異なる時間の間表示すると、電力消費をあまり増大させずに階調化を実現できるという観察結果に基づく。好ましい実施形態において、反復フレームまたはフィールドはそれぞれ対応する行電極アドレス時間を有し、アドレス時間の間に選択した１つの行電極に行選択電位を印加して、選択した行電極と重複するライン画素に画像を表示する。反復フレームまたはフィールドの少なくとも２つが異なる行電極アドレス時間を有するように電位を印加する。フレームは表示する画像中のラインの総数であり、用語「表示画像」と区別なく使用される。フィールドは表示画像中のラインの集合であり、ここでラインの集合は表示画像を形成するラインのサブセットであり、表示画像を形成するラインより少ないラインを含む。
【００１８】
さまざまな種々の実施形態において、反復フレームまたはフィールドの行電極アドレス時間の値は、互いに２：１：２、２：３：４、６：９：１１：１２：１３、３：４：５：６、および７：９：１１：１２：１３などの整数比を形成する。このような値の行電極アドレス時間を使用して、４〜３２レベルの範囲の階調を実現することができる。好ましくは、各行電極アドレス時間の間に列（ＳＥＧ）電極に印加する電圧または電位は実質的に一定のままである。この方法によって、ＰＷＭとは異なり、過度のＳＥＧトグルを回避し、ＳＥＧまたは列電極のキャパシタ充電に起因する過度の電力消費を回避する。さらに、本発明のこのような態様によって、従来のフレーム変調方式とは異なり、ラインレートあるいは行走査またはアドレスレートを増やす必要を著しく減らすことができる。これもまた電力消費を顕著に増やす必要を回避する。
【００１９】
好ましくは、少なくとも３つの反復フレームまたはフィールドの行電極アドレス時間が異なる行電極アドレス時間を有し、互いに整数比を形成し、少なくとも３つの異なる反復フレームまたはフィールドの行電極アドレス時間の値を昇順（すなわち、増加順）のシーケンスに並べるとき、シーケンスの終りまたは終り近くにおける隣り合う値のそれぞれの対の間の差は、好ましくはこれらの値の最大公約数に実質的に等しい。
【００２０】
さらに、少なくとも３つの異なる反復フレームまたはフィールドの行電極アドレス時間の値を昇順のシーケンスに並べるとき、シーケンスの始めまたは始め近くにおける値は、シーケンスの終りまたは終り近くにおける値の好ましくは約１／２．５倍より大きい。換言すれば、シーケンスの始めまたは始め近くにおける値とシーケンスの終りまたは終り近くにおける値との間の比は、好ましくは約１／２．５より大きく、シーケンスの始めまたは始め近くにおける値とシーケンスの終りまたは終り近くにおける値との間の比は、好ましくは約２．５より小さい。さらに、より好ましくは、このようなシーケンスの終りまたは終り近くにおける値はシーケンスの始めまたは始め近くにおける値の好ましくは約２．２倍より小さく、またはさらに２倍よりも小さい。
【００２１】
さらに、少なくとも３つの異なる反復フレームまたはフィールドの行電極アドレス時間の値を昇順のシーケンスに並べるとき、シーケンスの隣り合う値のそれぞれの対に対して、このような値の間の差を計算することができる。好ましくは、隣り合う値の対の間のこのような差がシーケンスの始めからシーケンスの終りへ向かって減少するように時間の値を選択する。より好ましくは、このような減少がシーケンスの始めからシーケンスの終りへ向かって単調であるようにアドレス時間を選択する。
【００２２】
本発明の別の態様では、インタレースを使用してフリッカを抑制し、電力消費を減らす。パッシブＬＣＤの表示ラインおよび対応する行電極を２つ以上のフィールドに分割する。ＬＣＤの行電極をそれぞれ一度走査する間、フルサイクルを対応する数のフィールド走査時間に分割する。表示ラインのすべてを、例えば偶数および奇数フィールドのような相補的な２つのフィールドだけに分割する（つまり、２つのフィールドを合わせるとディスプレイの全ラインになる）場合には、偶数フィールド走査時間のような１つのフィールド走査時間の間に、偶数フィールドの電極または（例えば、偶数番号の）ラインだけを走査し、次に他のフィールドのための別の（例えば、奇数フィールドの）フィールド走査時間の間には、奇数フィールドの行電極または（例えば、奇数番号の）ラインだけを走査する。２つより多いフィールドがある場合には、すべてのフィールドのすべてのラインをアドレスするまでこれを続ける。
【００２３】
２つの相補的なフィールドが奇数および偶数フィールドである場合、偶数フィールドの間に印加するＣＯＭパルスのタイミングが、時間的に奇数フィールドの連続パルスの間のほぼ中間点にあると、観測者にとって、これは人間の目によって観測されるフレームレートを事実上２倍にし、フリッカを抑える助けとなる。全表示を２つより多いフィールドに分割する場合にも類似の効果を達成することができる。したがって、例えば全表示ラインを３つのフィールドに分割する場合、フィールドの各ＣＯＭパルスを、別のフィールドの連続パルスの印加から１：２または２：１の比の時間離れた時点で印加すると、観測者によって観測されるフレームレートは３倍になり、フリッカを抑制する。全表示を３つよりも多いフィールドに分割する場合にも同じ考えを拡張することができる。
【００２４】
上述した方式は平均電力を減らす。しかし、もっとも短いライン時間（例えば、６：９：１１：１２：１３のセットの場合のライン時間６）の場合、ドライバ回路のストレスは、依然として平均負荷より明らかにはるかに高くなることがある。このような変動は、良好な安定性を維持するために、ドライバエレクトロニクスを若干「過大に設計する」必要があることを意味する。したがって、本発明の別の態様では、各フィールドを数個の連続的に走査される行のサブセクションにさらに分配し、異なるライン時間または異なるシーケンスのライン時間またはレートを用いて、各サブセクション内の電極を走査する。例えば、全変調がライン時間６：１３：９：１２：１１の変調を必要とする場合、フィールド中の各電極をこの５つのライン時間のうちの１つだけを用いて走査し、あるいはアドレスする代わりに、異なるシーケンスのライン時間またはレートを使用して、フィールド中の種々のサブセクションを走査することができる。例として、第１のサブセクションは、６：９：１１：１２：１３を実行し、第２のサブセクションは１３：９：１２：１１：６を実行し、第３のサブセクションは９：１２：１１：６：１３を実行するなどである。このような方法では、高速ラインレートによって引き起こされるドライバへの一時的なストレスを低減することができる。他の例として、シーケンス中のもっとも長い時間およびもっとも短い時間の間に印加する電位を、時間的に連続して印加することもできる。
【００２５】
ＡＰＴおよびＩＡＰＴ波形の状況における本発明のさまざまな態様を上述したように説明してきた。しかし、これらの態様も、マルチライン選択（ＭＬＳ）およびアクティブアドレス指定（ＡＡ）に適用できる。波形生成をＭＬＳまたはＡＡアーキテクチャに変更し、本願明細書中に説明する同じラインレート変調原理を採用することによって、このような修正されたＭＬＳ方式を使用して、最小限の電力増加で、ＰＷＭ方式に頼ることなく、十分に識別できる非常に多数の階調を作成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
説明を分かりやすくするために、本願における同一の構成要素には同一の数字が付してある。
【００２７】
上述したように、種々の時間、行電極に実際の電位の走査またはアドレス電圧を印加することによって、多数の階調を実現することができる。次に示す実施形態１〜４によってこのような概念を例示する。
実施形態１：４階調変調
セットあたり３フレーム：
フレーム１：２ｔ／ライン
フレーム２：１ｔ／ライン
フレーム３：２ｔ／ライン
（フレーム１−２−３を反復する）
このとき、次の組合せによって４階調を作り出すことができる。
階調０／５＝すべてオフ
階調２／５＝フレーム１
階調３／５＝フレーム１＋２
階調５／５＝フレーム１＋２＋３
実施形態２：８階調変調
セットあたり３フレーム
フレーム１：２ｔ／ライン
フレーム２：３ｔ／ライン
フレーム３：４ｔ／ライン
（フレーム１−２−３を反復する）
このとき、次の組合せによって８階調を作り出すことができる。
階調０／９＝すべてオフ
階調２／９＝フレーム１
階調３／９＝フレーム２
階調４／９＝フレーム３
階調５／９＝フレーム１＋２
階調６／９＝フレーム１＋３
階調７／９＝フレーム２＋３
階調９／９＝フレーム１＋２＋３
実施形態３：１５階調変調
セットあたり４フレーム
フレーム１：３ｔ／ライン
フレーム２：４ｔ／ライン
フレーム３：５ｔ／ライン
フレーム４：６ｔ／ライン
（フレーム１−２−３−４を反復する）
このとき、次の組合せによって１５階調を作り出すことができる。
階調０／１８＝すべてオフ
階調３／１８＝フレーム１
階調４／１８＝フレーム２
階調５／１８＝フレーム３
階調６／１８＝フレーム４
階調７／１８＝フレーム１＋２
階調８／１８＝フレーム１＋３
階調９／１８＝フレーム２＋３
階調１０／１８＝フレーム２＋４
階調１１／１８＝フレーム３＋４
階調１２／１８＝フレーム１＋２＋３
階調１３／１８＝フレーム１＋２＋４
階調１４／１８＝フレーム１＋３＋４
階調１５／１８＝フレーム２＋３＋４
階調１８／１８＝フレーム１＋２＋３＋４
実施形態４：１６階調変調
セットあたり５フレーム
フレームＡ：７ｔ／ライン
フレームＢ：９ｔ／ライン
フレームＣ：１１ｔ／ライン
フレームＤ：１２ｔ／ライン
フレームＥ：１３ｔ／ライン
（フレームＡ−Ｂ−Ｃ−Ｄ−Ｅを反復する）
【００２８】
例えば、実施形態１において、４つの異なる階調を実現するために、３つの行走査またはアドレス時間の間、画像フレームを表示する。これらのそれぞれの時間は、画像を表示するためにディスプレイのあるラインをオンにする間の時間なので、本願明細書中ではライン時間とも呼ぶ。上記実施形態１のフレーム１は、ｔを時間の単位として、行アドレスまたは走査時間２ｔを用いて表示されるフレームを参照する。上記省略形で示すと、時間２ｔ／ラインの時間フレーム１を表示する。次に、行走査またはアドレス時間がｔまたは省略形ｔ／ラインであるような異なる時間の間フレーム２を表示する。第１のタイプと同じ時間、すなわち２ｔ／ライン時間の間フレームの第３のカテゴリーを表示する。こうして上述した組合せによって４つの異なる階調を実現する。
【００２９】
階調０／９、２／９、３／９、４／９、５／９、６／９、７／９、９／９を生成する図２の実施形態２によって、さまざまな階調の作成法を説明する。図２に示されているように、行アドレス信号の持続時間を２ｔ、３ｔおよび４ｔとし、無期限に反復する。０／９〜９／９までのさまざまな階調を表示するようにＳＥＧ信号を設計する。例えば、列１に階調０／９を生成するために、信号ＣＯＭ１からＣＯＭ４に対して信号ＳＥＧ１では列１の４画素すべてをオフにする。（すなわち、ＳＥＧ１とＣＯＭ１から４のそれぞれとの間の差は、対応する画素をオンにするには不適格である。）例えば、階調２／９を生成するために、ＳＥＧ２信号では、持続時間２ｔを有する行アドレス信号の間だけ（すなわち、フレーム１だけを使用する）列２の画素をオンにする。列６に階調６／９を表示するために、フレーム１および３を使用する。すなわち、データ信号ＳＥＧ６では、（行アドレス信号の持続時間がそれぞれ２ｔおよび４ｔのとき）フレーム１および３の間、列６の画素をオンにする。列８を階調９／９にするために、フレーム１、２および３を使用する。すなわち、データ信号ＳＥＧ９では、列８の対応する画素を３フレームすべての間オンにする。
【００３０】
上記実施形態１に対する代替の実施形態において、行走査またはアドレス時間がＸ、または省略形ではＸ／ラインである場合のように、フレーム２をｔ／ラインとは異なる時間の間表示することもでき、ここでＸはｔとは異なる正の数である。
【００３１】
フリッカを避けるために、３種類のフレームをそれぞれ少なくとも人間のフリッカ検出周波数３０Ｈｚで表示する。これは、実施形態１の４つの階調を実現するために、３つのフレームをそれぞれ３０Ｈｚで表示するので、実際の総括フレームレートを３０Ｈｚ×３、すなわち９０Ｈｚにすることを意味する。実施形態２において、３フレームのセットによって実際のフレームレート９０Ｈｚで８段階の階調が実現可能である。
【００３２】
実施形態３において、セットあたり４フレームだけを使用して１５の異なる階調を作り出し、実際のフレームレートを人間のフリッカ検出周波数（３０Ｈｚ）×４＝１２０Ｈｚと同じくらい低くできる。これは、実施形態３のラインレートの３．７５倍にあたる３０Ｈｚ×１５＝４５０Ｈｚを必要とする従来のフレーム変調方式とは対照的である。ＬＣＤの電力消費量は動作周波数に直接関連するので、このような周波数の変化は、同じ比率で電力消費を低減し得ることを意味する。
【００３３】
インタレース
従来のパルス幅変調方法とは異なり、行またはＣＯＭアドレスまたは走査時間の間のそれぞれの間のような、行またはＣＯＭアドレスまたは走査時間、ＳＥＧ信号または列電極に印加する電圧を実質的に一定に維持する。これによってパルス幅変調方法と比較して列電極に印加する信号のトグルレートを減らし、電力消費を低減する。次に示すように、本発明の上記特長をインタレースと組み合わせて、ディスプレイの性能をさらに改善することができる。
【００３４】
インタレース走査方法を用いると、例えば行１〜行Ｎまで行電極に行走査信号を連続して印加するプログレッシブ行アドレス方式と比較して、著しくフリッカを減らすことができる。１つのインタレースの実施形態において、表示ラインのすべてを、奇数ラインだけを含む奇数フィールドおよび偶数ラインだけを含む偶数フィールドの２つのフィールドに分割し、奇数フィールド走査時間に奇数ラインを表示し、偶数フィールド走査時間に偶数ラインを表示する。このようなインタレースの実施形態は、移動通信用携帯電話、パーソナルディジタルアシスタントまたはポケベルのようなデバイスに特に有用であり得る。例えば、シーケンス｛１，３，５，．．．｝の次にシーケンス｛２，４，６，．．．｝が続くと、すべての他の表示パターンに対して電力消費をある程度削減できるが、特に（さまざまなディザリングアルゴリズムによる階調の実装に頻用する）市松模様および（スクリーン上のグラフィカル・ユーザ・インタフェース・メニューの作成に頻用する）オン−オフストライプに対して、列ドライバ電力消費量を顕著に低減することができる。シーケンス｛１，３，５，．．．｝の次にシーケンス｛２，４，６，．．．｝が続くような固定した非シーケンシャルな行走査シーケンスを有する走査シーケンスジェネレータを使用することによって、このような実施形態を組み込むことができる。デジタルカウンタの最下位ビット（ＬＳＢ）と最上位ビット（ＭＳＢ）とを交換することによって、このような一連のシーケンスを生成することができる。例えば、７−ビットカウンタを使用して、１２８行ＬＣＤを制御する。この場合、カウンタのビット−７とビット−０を交換して、｛０，２，４，６，８，．．．｝＋｛１，３，５，７，．．．｝のシーケンスを生成する。あるいは、同じ効果を作り出すために、次に説明する図３に示すデコーダおよびＲＡＭアドレスジェネレータに非シーケンシャルな行走査シーケンスを組み込むこともできる。
【００３５】
明らかに、全表示ラインを２つより多いフィールドに分割することができる。一例では、ディスプレイを、第１のフィールドがライン１，４，７，．．．を含み、第２のフィールドがライン２，５，８，．．．を含み、第３のフィールドがライン３，６，９，．．．を含む３つのフィールドに分割する。さらにディスプレイを別々のフィールドに分割するその他の方法を使用することもでき、それらの方法もまた本発明の範囲内にある。
【００３６】
好ましい実施形態において、上述した階調を表示する本発明の態様を次に説明するようにインタレースと有利に組み合わせることができる。
【００３７】
実施形態５：８段階変調、インタレース
実施形態２で使用したのと同じセットあたり３フレームを使用して、走査シーケンスを従来のプログレッシブ（第１行から第Ｎ行まで連続して走査する）から２フィールドインタレース、すなわち１−３−５−７．．．−２−４−６−８−．．．に変えることができ、その結果、インタレースアドレス方式が生成され、全体的なフレームシーケンスは次のようになる。
フレーム１−奇数：２ｔ／ライン
フレーム２−偶数：３ｔ／ライン
フレーム３−奇数：４ｔ／ライン
フレーム１−偶数：２ｔ／ライン
フレーム２−奇数：３ｔ／ライン
フレーム３−偶数：４ｔ／ライン
――――――――――――――――
フレーム１−奇数：２ｔ／ライン
フレーム２−偶数：３ｔ／ライン
フレーム３−奇数：４ｔ／ライン
フレーム１−偶数：２ｔ／ライン
フレーム２−奇数：３ｔ／ライン
フレーム３−偶数：４ｔ／ライン
――――――――――――――――
【００３８】
フレームシーケンス、例えばフレーム３−偶数、およびフレーム３−奇数を混合方式で分離することにより、今度は３フレームのセットの全体上で、２つの異なるグループとしてフレーム−３の全体を走査する。これによって３０Ｈｚの基本フレームレート（順番に３フレームのセットを完了するために必要な時間）を実質的に２倍の６０Ｈｚにする。このように、（１フレーム）振幅変調の代わりに、インタレース走査をマルチフレーム変調方式に組み込む。
【００３９】
このような実施形態を図２に例示する。図２は、本発明の１つの実施形態のさまざまな態様を例示するために、インタレース方式でそれぞれ行および列電極に印加するＣＯＭおよびＳＥＧパルスのタイミング図である。説明を分かりやすくするために、図２の表示は４つの行またはＣＯＭ電極１番から４番までに対応する４本のラインだけを含む。行走査またはアドレス信号あるいは行またはＣＯＭ電極１〜４に印加される電圧にそれぞれＣＯＭ１からＣＯＭ４までのラベルを付す。分かりやすくするために、図２のディスプレイは８つの列に対応する８本の垂直線またはＳＥＧ電極１番から８番だけを含み、列電極１〜８に印加するデータ信号をそれぞれＳＥＧ１からＳＥＧ８とする。明らかに、４行および８列より多い、または少ない電極またはラインを使用することができ、これも本発明の範囲内である。したがって、奇数フィールドの間に行電極１および３にアドレス信号を印加して、表示ライン１および３を表示させ、かつ偶数フィールドの間に行電極２および４にアドレス信号を印加して、表示ライン２および４を表示させ、ここで２つのフィールドのラインによって全表示を形成する。
【００４０】
上記変調フレームシーケンス（実施形態２からのもの）を図２に示す。したがって、走査シーケンスは最初に奇数フィールドで始まり、奇数フィールドでは、行またはＣＯＭ電極１および３に時間的に連続して行走査またはアドレス信号ＣＯＭ１およびＣＯＭ３を印加する。換言すれば、行走査信号ＣＯＭ１の次に行走査信号ＣＯＭ３が続き、最初の２つの垂直点線３２と４２との間の水平距離すなわち時間（１／２）Ｔによって示される第１の奇数フィールド走査またはアドレス時間の間に、両方のアドレス信号を印加する。
【００４１】
図２において、ディスプレイの４本の水平線および８本の垂直線を、図の右側に図式的に例示する。点線３２と３４との間の第１の奇数フィールドアドレス時間の間に、８つの列またはＳＥＧ電極１から８のそれぞれに対して、データ信号ＳＥＧ１からＳＥＧ８をそれぞれ印加することに留意されたい。対応する行走査またはアドレス時間、すなわち２ｔ、３ｔおよび４ｔから、電圧パルスＣＯＭ１およびＣＯＭ３のそれぞれの幅を選択する。電圧信号ＣＯＭ２およびＣＯＭ４についても同じことが成立する。図２に示す例では、電圧パルスＣＯＭ１およびＣＯＭ３の幅はそれぞれ２ｔであるので、点線３２と３４との間の奇数フィールドアドレス時間は４ｔである。電圧パルスＣＯＭ２およびＣＯＭ４の幅はそれぞれ３ｔであるので、点線３４と３６との間の偶数フィールドアドレス時間は６ｔである。第１の奇数フィールド走査またはアドレス時間の間の奇数および偶数フィールドアドレス時間４ｔ、６ｔおよび８ｔのそれぞれの間に、ＳＥＧ信号または列電極に印加する電圧が実質的に変化しないことは図２から明らかである。
【００４２】
上述したように、従来のパルス幅変調方法とは異なり、行またはＣＯＭアドレスまた走査時間の間に列電極に印加するＳＥＧ信号または電圧は、図２のパルスＣＯＭ１（２ｔ）＋およびＣＯＭ１（２ｔ）−の行またはＣＯＭアドレスまたは走査時間２ｔの間のように、実質的に変化しない。これによってパルス幅変調方法と比較して列電極に印加される信号のトグル速度を低下させ、電力消費量を低減させる。
【００４３】
実際、図２に示されているように、４ｔ、６ｔおよび８ｔのうちの１つであり得る奇数および偶数フィールド走査またはアドレス時間の全時間にわたって、列信号を実質的に一定の値に維持することによって、インタレースの実施形態において、６０Ｈｚなどの所望の高いフレームレートを維持しながら、列電極データ信号ＳＥＧ１からＳＥＧ８のトグル速度を半分に低下させ、電力消費量をさらに低減させる。
【００４４】
図２に示されているように、垂直点線３２と３４との間の奇数走査時間は、このタイミング図中に示すように２×２ｔである。次の垂直点線３４と３６との間のフィールド走査またはアドレス時間は偶数フィールド中の行電極走査用であり、持続時間２×３ｔを有する。直後のフィールド走査またはアドレス時間は奇数フィールド用であり、垂直点線３６と３８との間で持続時間２×４ｔを有する。その直後の時間は、垂直点線３８と４０との間の持続時間２×２ｔの奇数フィールドアドレスまたは走査時間であり、線３８と４０との間の持続時間は再び２×２ｔである。したがって、図２から明らかなように、持続時間がそれぞれ２ｔ、３ｔ、４ｔである３つのフレーム１、２、３のセットを（２ｔ／奇）、３ｔ／偶、４ｔ／奇；（２ｔ／偶）、３ｔ／奇、４ｔ／偶；（２ｔ／奇）、３ｔ／偶、４ｔ／奇；（２ｔ／偶）、３ｔ／奇、４ｔ／偶．．．の順で印加し、したがって、２ｔの場合について強調されているように、偶数フィールドと奇数フィールドとの間で完全なインタレースパターンが形成される。
【００４５】
当業者に知られているように、印加する行走査またはアドレス信号はＤＣでなくてＡＣであることが好ましい。したがって、４つのＣＯＭ電極のそれぞれに印加する正電圧パルスに続いて、対応する負電圧パルスを印加する。種々の幅の種々の電圧パルスに対してこれは成立する。したがって、例えば、幅２ｔの正の向きの電圧パルスに続いて、同じ幅の負の向きの電圧パルスを印加する。これを図２に示す。例えば、第１の行電極に印加する幅２ｔのパルス、すなわち行電極１に印加するＣＯＭ１（２ｔ）＋は、次の負の電圧パルスＣＯＭ１（２ｔ）−によって釣り合う。同じように、負の向きである負のパルスＣＯＭ２（２ｔ）−を行またはＣＯＭ電極２に印加すると、次に同じ幅の正の向きのパルスＣＯＭ２（２ｔ）＋が続く。同じことが幅３ｔおよび４ｔの電圧パルスの場合にも成立する。したがって、無期限に反復することもある行アドレス信号のフルサイクルＴ中では、３つの異なる幅２ｔ、３ｔ、および４ｔのそれぞれについて、正の向きおよび負の向きの同じ幅の一対のパルスを印加し、フルサイクルＴの間に全部で６パルスを印加する。ここで、フルサイクルとは、４つの信号ＣＯＭ１からＣＯＭ４のそれぞれに対して図２に例示されているサイクルのことである。
【００４６】
図２から、第１の行電極ＣＯＭ１に印加する同じ幅の正の向きおよび負の向きの電圧パルスＣＯＭ１（２ｔ）＋とＣＯＭ１（２ｔ）−との対の間の時間の長さが、フルサイクルの２分の１、すなわち（１／２）Ｔに実質的に等しい時間の長さであることに留意されたい。パルスＣＯＭ１（２ｔ）＋とＣＯＭ１（２ｔ）−との間のこのような長さ（１／２）Ｔの実質的に中点である時点において、第２の行電極ＣＯＭ２に印加する同じ幅の対応するパルス、すなわちＣＯＭ２（２ｔ）−を印加することもまた明らかである。換言すれば、Ｔ／２の間にｎ個の異なるフィールドのラインを実質的に同じ行アドレス時間の間表示させる信号パルスを印加するので、種々のフィールド中の物理的に隣り合う画素のライン（または物理的に並んでいる画素のライン）が時間的にＴ／４の整数倍だけ離れて配置され、よって観測者が観測するラインレートを増大させる。
【００４７】
例えば、３２におけるＣＯＭ１パルスの端と３８におけるＣＯＭ２パルスの端との間の時間の長さは、時間の長さ（１／２）Ｔの２分の１（１／２）である。これは、ディスプレイを観測する観測者にとって、幅２ｔのパルスは第１および第２の行電極に印加したラインレートの２倍のラインレートを有するように見えることを意味する。したがって、（１／２）Ｔによって表される総括フレームレートが３０Ｈｚならば、観測者は実効ラインレート６０Ｈｚを観測する。図２から、４つの行アドレス信号ＣＯＭ１からＣＯＭ４の幅２ｔ、３ｔおよび４ｔのパルスの実質的に全てについて、このような特長が成立することは明らかである。したがって、４つの信号ＣＯＭ１からＣＯＭ４の実際のラインレートは３０Ｈｚでしかないが、観測者にとって、これらのパルスは見かけのラインレート６０Ｈｚを有する。これによってフリッカは効果的に低下し、全体的なラインレートおよびＬＣＤによる電力消費量の低減が可能となる。
【００４８】
８つの列電極に８つのデータ信号ＳＥＧ１からＳＥＧ８をそれぞれ印加して、ディスプレイの８本の垂直線に８つの階調スケールのそれぞれ対応する階調を表示させる。例えば、図２に示されているように、信号ＳＥＧ１では第１の垂直線に沿った４つの画素が階調０を表示し、信号ＳＥＧ２では垂直線２に沿った４つの画素が０〜９のスケールの２／９の階調を表示する。同様に、信号ＳＥＧ３〜ＳＥＧ８では、垂直線３〜８のうちの対応する１つに沿った４つの画素がそれぞれ対応する階調３／９、４／９、５／９、６／９、７／９および９／９を表示する。
【００４９】
図２から明らかなように、ライン１および３を含む奇数フィールドと、ライン２および４を含む偶数フィールドとをインタリーブする。上述した方法で全表示を３つのフィールドに分割する場合には、ライン１，４，７，１０，．．．，２，５，８，１１，．．．，３，６，９，１２，．．．を含む３つの異なるフィールドもインタリーブする。
【００５０】
図３は、本発明を例示するためのＬＣＤおよびその関連する制御および駆動回路のブロック図である。種々の行走査シーケンスを有する画像を生成することができるディスプレイドライバを用いて、本発明の特長を実現することができる。その他の方法によってこのような情報の表示が可能になる可能性はあり、図３にこのような実施形態の１つを示す。特に、ディスプレイ１００はディスプレイ入力１０２を受け取り、ディスプレイデータＲＡＭ１０４中にディスプレイ入力１０２を記憶する。ディスプレイ１００への参照はすべて本願明細書、特許請求の範囲および図面中の他の箇所で論じるディスプレイの種類、ならびにシーケンシャルまたは非シーケンシャルあるいは変化形行走査シーケンスを使用して低減された電力で動作する任意のその他のディスプレイの種類を含むことが理解されよう。ディスプレイ入力１０２は表示されるビットマップ情報から成っていてもよく、カラーディスプレイ用の複数の層の情報を含むビットマップディスプレイデータに変換される文字またはその他の高水準標識の列から成っていてもよい。ディスプレイデータ１０２をディスプレイデータＲＡＭ１０４に記憶し、最終的に列データ信号ＳＥＧｊを生成するために保存し、ここでｊは１からＭまでの範囲の数である。
【００５１】
走査シーケンスジェネレータ１０６は、ルックアップテーブル１０５の助けを借り、行走査シーケンス１０６ａを生成して、行を走査する順序を制御する。行走査シーケンスを使用して、デコーダ１０８によって行アドレス信号ＣＯＭｉを提供し、ここでｉは１からＮの範囲の数である。デコーダ１０８は各行に対応する複数の信号を作り出し、行ドライバ２２はこの信号を増幅して行アドレス信号を作り出す。行走査シーケンス１０６ａは、ディスプレイデータＲＡＭ１０４からディスプレイ情報を読み出すシーケンス、ＣＯＭ電極に信号を印加するライン時間にも対応し、対応する列データ信号ＳＥＧｊを作り出すために使用される。特に、ＲＡＭアドレスジェネレータ１１０によって行走査シーケンスＳＥＧｊを、ディスプレイデータＲＡＭアドレスに変換する。これらのアドレスは、ディスプレイデータＲＡＭ１０４に記憶したディスプレイ情報の行および列アドレスのそれぞれに対応する。したがって、行走査シーケンス１０６ａを同時に使用して、行アドレス信号ＣＯＭｉを生成し、ディスプレイＲＡＭアドレスジェネレータ１１０に指令して、対応するＳＥＧ信号を生成するためにデータＲＡＭ１０４から読み出すための適切なアドレス信号を生成する。行および列ドライバ２２および２４の一般的なＣＭＯＳ実装には、一般のＣＭＯＳロジック、マルチプレクサ、デマルチプレクサ、カウンタ、レベルシフタ、および出力ドライバ段を含み、それらは混合モードＣＭＯＳ回路設計の当業者にはすべてよく知られている。電圧パルスの幅を変えるために、コントローラ１２４によって制御されるプログラム可能なカウンタ１２２に、クロック１２０がクロック信号を供給する。プログラム可能なカウンタの出力を走査シーケンスジェネレータ１０６に供給して、生成した走査シーケンスが、対応する電圧パルス用に適当な時間の長さをもつようにする。ディスプレイデバイス１００の回路ブロックのすべてはコントローラ１２４によって制御される。しかし、図面を分かりやすくするために、カウンタ１２２への接続を除いて、コントローラ１２４と残りの回路ブロックとの間の接続は省略されている。
【００５２】
図４は、本発明を例示するために有用なＬＣＤの透過率対ＬＣＤに印加する電圧の根二乗平均値のグラフ図である。上記フレームレートの低減の必要性に加え、図４に示されているように、ＳＴＮ  ＬＣＤの変調曲線は線形ではなく、曲線の両端で屈曲していることにも留意されたい。換言すれば、濃淡スケールの両端またはその近くでのＬＣＤの透過率は、両端から離れた位置での透過率と比較して、液晶材料にわたる電圧の変化に対してはるかに低感度である。このような非線形性を補償する１つの方法は、非線形な濃淡スケール中で不均等な階差で変化する時間の電圧パルスを印加することである。これを図５Ａの変調曲線によって例示する。図５Ａは本発明の別の態様を例示するための非線形な濃淡スケールのグラフ図である。図５Ａに示されているように、電圧を印加する時間の間の変調階差は、データがスケールの終点０または１６に近づくにつれて増大し、データ＝５〜１１の間の中間濃度では変調階差は小さい。このような曲線によって、図４の液晶のＴ−Ｖ曲線の非線形効果を抑え、結果として生成されるＳＴＮ上の変調濃淡の見やすさを広げる望ましい効果を発揮する。
【００５３】
（図５Ａに例示するものと同様の）ＶRMS マッピングに対応するこのような曲線形のデータ作成は、一般にＰＷＭまたはＦＲＭを用いて高いフレームレートで実現される。本発明のメカニズムは、線形変調に対してフレームレートを高める必要なく、補償された変調曲線を実現する方法を提供する。
【００５４】
例えば、実施形態３の３フレーム変調は、実際には３フレームのセットすべてを３０Ｈｚでサイクルすることによって、「６０Ｈｚに近いリフレッシュレート」を実現できる。同様に、実施形態５の４フレーム変調は、４フレームのセットすべてを３０Ｈｚでサイクルすることによって、「６０Ｈｚに近いリフレッシュレート」を実現できる。
【００５５】
換言すれば、このような「視覚的フリッカ低減」技法によって、階調ＳＴＮ  ＬＣＤシステムに要求される動作周波数を低減し、したがって消費される電力を低減することができる。
【００５６】
さらに、上記インタレース方式を利用して、増分が３である走査シーケンスの３つのサブセット、すなわち、１，４，７，１０，．．．，２，５，８，１１，．．．，３，６，９，１２，．．．，または増分が４である走査シーケンスの４つサブセット．．．などに各セットを分配できると推論することも可能である。
【００５７】
図５Ｂは、図５Ａの濃淡スケールを実現する５つの異なる行走査時間およびそれらの組み合わせを示す表である。例えば、５つのフレームＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅを次の比、すなわち７：９：１１：１２：１３をもつ時間の間印加する。図５Ｂの表に挙げた組み合わせによって、１６段階の階調（０〜１５）を実現する。例えば、階調８を表示するために、任意の時間単位で２７単位の間にフレームＡ、Ｂ、Ｃをそれぞれ一度使用する。１６段階のの階調のそれぞれに対応する任意の時間単位を表の右列１４０に挙げ、ここで階調の値は０〜５２の範囲にある。１つの階調から次の階調への階差の増分を１番右の列１４２に、７、５、４、３、２、２、２、２、２、２、２、３、４、５、７として時間単位で挙げる。任意の時間単位のこのような階調の値は、図５Ａにプロットした点の縦軸の値を形成する。
【００５８】
上述した図２に例示するインタレースの実施形態と同様に、図６に例示するのと同様な方法で５つのフレームセットＡ〜Ｅを印加することができる。図６の実施形態において、やはり図２の実施形態と同様に、他のフィールドの連続パルスの間の実質的に中点である時点において、奇数または偶数フィールドパルスを印加する。例えば、図６において、フレームシーケンス内の位置１５０で奇数フィールドの間に印加するフレームＤを、位置１５２および１５４で偶数フィールドの間に印加する同じフレームＤの連続パルスの間の中点である時点において印加することに留意されたい。２つのフィールドのそれぞれのフレームＡ〜Ｄのそれぞれについて同じことを言うことができる。
【００５９】
３または４フィールドなどの２フィールドより多いフィールドに表示ラインを分割する実施形態にこの概念を拡張することができる。したがって、表示を２フィールドに分割する図２を参照して、２つのパルスＣＯＭ１（２ｔ）＋とＣＯＭ１（２ｔ）−との間の中点である時点においてパルスＣＯＭ２（２ｔ）−を印加する。図２に示されているように、ＣＯＭ１（２ｔ）＋とＣＯＭ１（２ｔ）−との間の時間は、Ｔをフルサイクルの長さとして、１／２Ｔである。したがって、パルスＣＯＭ２（２ｔ）−はこのような時間１／２Ｔの中点で実質的に発生する。この概念を同様に拡張して、水平表示ラインを４フィールドに分割し、このようなパルスがライン３２と４２との間の中点ではなくて、途中の４分の１または４分の３で発生する実施形態を考えてもよい。一般に、ｎを１より大きな整数として、水平表示ラインをｎ個のフィールドに分割し、印加する信号パルスが、フルアドレスサイクルＴの間の実質的に同じ行アドレス時間、ｎ個の異なるフィールドのラインを表示させる実施形態において、異なるフィールドのラインを表示させるこのような信号パルスの印加を、時間的にＴ／２ｎの整数倍だけ離して配置する。これによって観測者が観測するラインレートを約ｎ倍に増大させる。反対の極性の複数のパルスを印加するフルアドレスサイクルとして時間の間Ｔを取り扱うのではなく、時間（１／２）Ｔをフルアドレスサイクルとして取り扱ってもよく、この場合、図２に示されているように、同じ極性のパルスだけを印加する。
【００６０】
図７Ａは、本発明を例示するために有用な別の非線形濃淡スケールのグラフ図である。図７Ｂは、図７Ａの濃淡スケールを実現するための５つの異なる行走査時間およびそれらのさまざまな組み合わせを示す表である。上述したように図５Ａおよび図５Ｂについて説明してきたものと同じように図７Ａおよび図７Ｂを解釈する。
【００６１】
図８は、本発明のさまざまな態様の説明のために、インタレース方式で図７Ｂの５つの異なる行走査時間を使用するフレームアドレスシーケンスの表である。図６の方式と同様に、他のフィールドの同じフレームの連続パルスの間の中点である時点において、シーケンス内の各フィールドで表示する各フレームを印加することがやはり観察される。
【００６２】
図７Ｂに例示する方法で５つのフレームＡ〜Ｅを表示して、図７Ａの３２段階の階調を実現する。図７Ｂから、階調１および階調０．５の表示の場合、階調２，６〜９，１６〜２１，２６〜２８および３１の場合と比較すると時間０．５の間だけフレームＡを表示することに留意されたい。このような機能を実現するために、図３を参照して、データ変換ブロック１３０を使用する。ブロック１３０には排他的ＯＲゲートがあり、このゲートがフレームＡの表示のためのデータのＸおよびＹアドレスの最下位ビットを入力として受け取る。このゲートの出力を切り上げまたは切り下げて、時間の２分の１の間だけフレームＡ用の電圧パルスを印加する。
【００６３】
上記実施形態において、全フィールドの間同じＣＯＭパルス形（ライン時間）を維持する。例えば、図２の実施形態において、行電極ＣＯＭ１およびＣＯＭ３に同じライン時間のアドレス信号を印加する。代替の実施形態において、各フィールド（偶数および奇数）をさらに小さなセットのグループに分割する。したがって、例えば、図２において、ＣＯＭ１およびＣＯＭ３に対して種々のライン時間を使用し、ＣＯＭ２およびＣＯＭ４に対して種々のライン時間を使用することができる。別の例として、奇数フィールドをさらに（ライン１、３、５）、（ライン７、９、１１、）、（．．．）に分割し、偶数フィールドをさらに（ライン２、４、６）、（ライン８、１０、１２）、（．．．）に分割し、同じフィールドのより小さなセットの間に種々のライン時間を印加する。換言すれば、奇数フィールドの第２のセット（ライン７、９、１１）のラインに対するライン時間は、第１のセット（１、３、５）のラインに対するものとは異なるなどである。偶数フィールドの第２のセット（ライン８、１０、１２）のラインに対するライン時間は、第１のセット（ライン２、４、６）のラインに対するものとは異なるなどである。シーケンス中でもっとも長い時間およびもっとも短い時間の間に印加する電位を、時間的に連続して印加することができる。フィールド中の種々のサブセクションを走査するために、種々のシーケンスのライン時間またはレートを使用することもできる。このようなＣＯＭライン時間のより高速な切り替えによって、種々のライン時間の走査をより密接に混合し、したがって高速ラインレートによって生じる高いＬＣＤ負荷を平均化する。
【００６４】
ＡＰＴおよびＩＡＰＴ波形の状況における本発明のさまざまな態様を上述したように説明してきた。しかし、これらの態様も、マルチライン選択（ＭＬＳ）およびアクティブアドレス指定（ＡＡ）に適用できる。波形生成をＭＬＳまたはＡＡアーキテクチャに変更し、本願明細書中に説明する同じラインレート変調原理を採用することによって、このような修正されたＭＬＳ方式を使用して、最小限の電力増加で、ＰＷＭ方式に頼ることなく、十分に識別できる非常に多数の階調を作成することができる。換言すれば、修正されたＭＬＳ方式またはＡＡ方式におけるのと同じ時間に１つより多い行電極に行アドレス信号を印加するように、上述した実施形態を変更することができる。
【００６５】
ライン時間が指数関数的な関係を形成するような上記で概要を説明したものとは異なるライン時間を使用することが可能である。例えば、１６段階の異なる階調を得るために４つの反復フレームを使用してもよく、この場合、４つのフレームのライン時間は１−２−４−８の関係を有する整数比を生成する。したがって、種々のフレームを結合することによって、画素をそれぞれ０から１＋２＋４＋８＝１５まで変調できる。このような指数関数的なライン時間は必要なフレームの数を減らすが、もっとも速いフレームはもっとも遅いフレームより８×速いライン時間をもつ。ライン時間のこのような大きな差によって、もっとも速いフレームは行（ＣＯＭ）走査信号および列（ＳＥＧ）スイッチングのＲＣ遅延のために著しく変形してしまう。同じ手法を使用して３２の等間隔階調分割を導くためには、１−２−４−８−１６ライン時間比をもつ５つの反復フレームが必要である。パッシブＳＴＮディスプレイのＲＣ遅延は行走査電極に関連して一般に著しいので、ライン時間の差がはるかに小さい細かなレベルの変調を作り、ひいては高速反復フレームが被る変形を最小化する方法を見つけることが強く望まれている。
【００６６】
「非指数関数」フレームを導入することによってこの変形を回避することができる。非指数関数フレームでは、接近して配置された数個のフレームを使用して、ライン時間の最小−最大差が２よりは大きくない多数の変調レベルを作り出す。換言すれば、少なくとも３つの異なる反復フレームのライン時間を昇順のシーケンス（２−３−４および７−９−１１−１２−１３など）で並べるならば、シーケンスの終りまたは終り近くにおけるライン時間はシーケンスの始めまたは始め近くにおけるライン時間の２倍以下である。ライン時間が昇順のシーケンス２−３−４および７−９−１１−１２−１３を形成する例において、シーケンスの終りにおける最後の値（２−３−４の４および７−９−１１−１２−１３の１３）は、シーケンスの始めにおけるライン時間の最初の値（すなわち、２−３−４の２および７−９−１１−１２−１３の７）の２倍以下である。上記シーケンスの例における２または７の前あるいは４または１３の後に他のライン時間を加えることによって、上述した特長を維持しながら、上記シーケンスからの変更形である実施形態に使用することはもちろん可能である。上記反復フレームを好ましくは使用して、４、８、または１６レベルの変調を提供する。印加する信号によって各ライン時間内の列電極は実質的に同じ電圧レベルになる。換言すれば、あるライン時間を有するフレームに対して、もっとも遅いフレームまたは最も遅いフレームに近いフレームのライン時間は、もっとも速いフレームまたは最も速いフレームに近いフレームのライン時間の２倍以下である。
【００６７】
上述したライン時間比２−３−４、６−９−１１−１２−１３、７−９−１１−１２−１３、３−４−５−６を有する反復フレームの例を使用して、シーケンスの始めにおけるライン時間（シーケンスの例の２、６、７および３）の約２．２倍は、シーケンスの終りにおけるライン時間（４、１３、１３および６）より大きい。換言すれば、シーケンスの終りにおけるライン時間（４、１３、１３および６）は、シーケンスの始めにおけるライン時間（シーケンスの例の２、６、７および３）の２．２倍より小さい。いくつかの反復フレーム（例えば、ライン時間６−９−１１−１２−１３を用いる反復フレーム）に対して、３０より多いレベルの階調を作り出すことができる。印加する信号は、列電極を各ライン時間内で実質的に同じ電圧レベルにする。シーケンスの終りにおけるライン時間がシーケンスの始めにおけるライン時間の約２．５倍以下であるように、ライン時間のその他の値を選択することができる。このような変化形およびその他の変化形は、本発明の範囲内にある。
【００６８】
さらに、少なくとも３つの異なる反復フレームまたはフィールドの行電極アドレス時間の値を昇順のシーケンスに並べるとき、シーケンス中の隣り合う値のそれぞれの対に対して、このような値の間の差を計算することができる。好ましくは、隣り合う値の対の間のこのような差がシーケンスの始めからシーケンスの終りに向かって減少するように、時間の値を選択する。より好ましくは、このような減少がシーケンスの始めからシーケンスの終りに向かって単調であるように時間を選択する。
【００６９】
さまざまな種々の実施形態において、少なくとも３つの異なる反復フレームまたはフィールドの行電極アドレス時間の値は互いに整数比を形成して、濃淡レベルの変調を作り出す。したがって、異なるフレームのライン時間の間には最大公約数がある。上記例２−３−４、６−９−１１−１２−１３、７−９−１１−１２−１３、３−４−５−６において、最大公約数は１である。ライン時間を昇順のシーケンスに並べるすべての例において、シーケンスの終りまたは終り近くにおける隣り合う値のそれぞれの対の間の差は、これらの値の最大公約数に実質的に等しいことに留意されたい。上記例において、３つのもっとも遅いライン時間は、最大公約数と実質的に同じ量の時間だけ異なる。印加する信号は各ライン時間内で列電極を実質的に同じ電圧レベルにする。
【００７０】
コントローラ１２４内の状態マシーンを用いて、上述した機能を実装でき、このコントローラ１２４は当業者には知られた方法でカウンタ１２２およびジェネレータ１０６を制御する。ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアまたはそれらの組み合わせを使用するその他の解決策が可能である。
【００７１】
さまざまな実施形態を参照して、本発明を上述したように説明してきたが、添付する請求項および請求項の同等物によってのみ定義される本発明の範囲から逸脱することなく変化および変更を行うことができることは理解されよう。本願明細書中で参照されるすべての参考文献は、その全体が参照により援用されている。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】画素の幾何配置ならびに行および列ドライバを例示する従来のＬＣＤの略図である。
【図２】行および列電極にそれぞれ印加するＣＯＭおよびＳＥＧパルスのタイミング図であり、インタレース方式における本発明の１つの実施形態のさまざまな態様を例示する。
【図３】本発明を例示するＬＣＤおよびその関連する制御および駆動回路のブロック図である。
【図４】本発明を例示するために有用なＬＣＤの透過率対ＬＣＤに印加する電圧の根二乗平均値のグラフ図である。
【図５Ａ】本発明の別の態様を例示する非線形な濃淡スケールのグラフ図である。
【図５Ｂ】図５Ａの濃淡スケールを実現するための５つの異なる行走査時間およびその組合せを示す表である。
【図６】本発明の態様を例示するために、インタレース方式で図５Ｂの５つの異なる行走査時間を使用するフレームアドレスシーケンスを例示する表である。
【図７Ａ】本発明を例示するために有用な別の非線形階調のグラフ図である。
【図７Ｂ】図７Ａの階調を実現するための５つの異なる行走査時間およびそのさまざまな組合せを示す表である。
【図８】本発明のさまざまな態様を例示するために、インタレース方式で図７Ｂの５つの異なる行走査時間を使用するフレームアドレスシーケンスの表である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【国際調査報告】
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