(57)【要約】【課題】消費電力を低減可能な画像伝送技術を提供する。【解決手段】各画素ＰＩＸが複数の色のサブピクセルを含み、各色のサブピクセルの輝度がｍ（ｍは２以上の整数）ビットの輝度データＲ［ｍ−１：０］、Ｇ［ｍ−１：０］、Ｂ［ｍ−１：０］で表される画像データＧＤの伝送方法が提供される。隣接するｎ（ｎは２以上の整数）個の画素それぞれの、同じ色のサブピクセルの輝度データの同じ位置のビットを、時間方向に隣接するようにマッピングし、ひとつのデータ単位（ビット群）３０として伝送する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
各画素が複数の色のサブピクセルを含み、各色のサブピクセルの輝度がｍ（ｍは２以上の整数）ビットの輝度データで表現される画像データを受け、データドライバに送出するタイミングコントローラであって、
隣接するｎ（ｎは２以上の整数）個の画素それぞれの、同じ色のサブピクセルの輝度データの同じ位置のビットを含むビット群を、時間方向に隣接するようにマッピングするマッピング部と、
前記マッピング部によりマッピングされた画像データを、前記データドライバに送出するトランスミッタと、
を備えることを特徴とするタイミングコントローラ。
【請求項２】
前記タイミングコントローラと前記データドライバとは、色ごとにパラレルなｋ（ｋは２以上の整数）本の伝送ラインで接続されており、
前記トランスミッタは、各色のｍ個のビット群を、ｋ本の伝送ラインに分配して送出することを特徴とする請求項１に記載のタイミングコントローラ。
【請求項３】
ｍ＝６、ｎ＝４、ｋ＝３であることを特徴とする請求項２に記載のタイミングコントローラ。
【請求項４】
ｍ＝８、ｎ＝４、ｋ＝２であることを特徴とする請求項２に記載のタイミングコントローラ。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載のタイミングコントローラを備えることを特徴とするディスプレイ装置。
【請求項６】
各画素が複数の色のサブピクセルを含み、各色のサブピクセルの輝度がｍ（ｍは２以上の整数）ビットの輝度データで表現される画像データにもとづき、ディスプレイパネルのデータラインを駆動するデータドライバであって、
隣接するｎ（ｎは２以上の整数）個の画素それぞれの、同じ色のサブピクセルの輝度データの同じ位置のビットが時間方向に隣接するようにマッピングされた画像データを、タイミングコントローラから受けるレシーバと、
タイミングコントローラからの前記画像データを、サブピクセルを単位とするデータに再マッピングする再マッピング部と、
再マッピング部により再マッピングされたデータにもとづき前記データラインを駆動する駆動部と、
を備えることを特徴とするデータドライバ。
【請求項７】
請求項６に記載のデータドライバを備えることを特徴とするディスプレイ装置。
【請求項８】
各画素が複数の色のサブピクセルを含み、各色のサブピクセルの輝度がｍ（ｍは２以上の整数）ビットの輝度データで表現される画像データの伝送方法であって、
隣接するｎ（ｎは２以上の整数）個の画素それぞれの、同じ色のサブピクセルの輝度データの同じ位置のビットを、時間方向に隣接するようにマッピングし、ひとつのデータ単位として伝送することを特徴とする伝送方法。
【請求項９】
色ごとのｍ個の単位データは、パラレルなｋ（ｋは２以上の整数）本の伝送ラインに分配して伝送されることを特徴とする請求項８に記載の伝送方法。
【請求項１０】
ｍ＝６、ｎ＝４、ｋ＝３であることを特徴とする請求項９に記載の伝送方法。
【請求項１１】
ｍ＝８、ｎ＝４、ｋ＝２であることを特徴とする請求項９に記載の伝送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像データの伝送技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネルは、複数のデータ線と、データ線と直交するように配置される複数の走査線と、データ線および走査線の交点にマトリクス状に配置された複数のＴＦＴ（Thin Film Transistor）を備える。液晶パネルを駆動するために、複数の走査線を順に選択するゲートドライバ（スキャンドライバ）回路と、各データ線に輝度に応じた電圧を印加するソースドライバ（データドライバ）が設けられる。
【０００３】
通常、液晶パネルを駆動する場合、複数のソースドライバが、液晶パネルの１辺に沿って設けられる。これらのソースドライバは、タイミングコントローラから送出される画像データを受け、データ線を駆動する。タイミングコントローラとソースドライバの間のデータ伝送には、ＲＳＤＳ（Reduced Swing Differential Signaling）規格、あるいはｍｉｎｉ−ＬＶＤＳ（Low Voltage Differential Signaling）規格に準拠した差動信号が利用されている。
【０００４】
一般的に画像データは、画素ごとにＲＧＢ３色のサブピクセルを含んでおり、さらに各サブピクセルの輝度データが６ビット、８ビット、１０ビットあるいは１２ビットで構成されている。この画像データは、マッピング処理によって並び替えられ、伝送される。
【０００５】
図１（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、ＲＳＤＳ規格およびｍｉｎｉ−ＬＶＤＳ規格におけるマッピングを示す図である。ここでは、Ｒ、Ｇ、Ｂの各サブピクセルの輝度データが６ビットである場合を例示している。
【０００６】
図１（ａ）を参照すると、ＲＳＤＳ規格では、各画素ＰＩＸ１、ＰＩＸ２、・・・のデータが、時間Ｔを周期として順にマッピングされる。サブピクセルＲに着目すると、３本の伝送レーンが設けられている。ひとつのサブピクセルＲを構成する６ビットの輝度データは、３本の伝送レーンに分配される。
【０００７】
図１（ｂ）を参照すると、ｍｉｎｉ−ＬＶＤＳ規格では、隣接する２つの画素ＰＩＸを単位として時間Ｔを周期にマッピングされる。各サブピクセルに含まれるビットは、シリアル伝送される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−５４０６７号公報
【特許文献２】特開２００６−１３９２８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
近年、省エネに対する関心が高まるなか、画像データのインタフェース回路の消費電力も低減が求められている。本発明は係る状況に鑑みてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、消費電力を低減可能な画像伝送技術の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のある態様は、各画素が複数の色のサブピクセルを含み、各色のサブピクセルの輝度がｍ（ｍは２以上の整数）ビットの輝度データで規定される画像データを受け、データドライバに送出するタイミングコントローラに関する。タイミングコントローラは、隣接するｎ（ｎは２以上の整数）個の画素それぞれの、同じ色のサブピクセルの輝度データの同じ位置のビットを含むビット群を、時間方向に隣接するようにマッピングするマッピング部と、マッピング部によりマッピングされた画像データを、データドライバに送出するトランスミッタと、を備える。
【００１１】
パーソナルコンピュータのデスクトップ画像や、青空、雲などを含む風景の画像は、隣接する画素が同じ色である傾向が強い。この場合、隣接する画素の、同じ色のサブピクセルの、同じ位置のビット同士は、同じ値をとることになる。したがって、この態様のタイミングコントローラによってマッピングされた画像データは、シリアル伝送する際に、ビット変化が少なくなる。フリップフロップやインバータをはじめとするゲート素子は、レベル変化のタイミングで電流を消費するところ、この態様ではレベル変化の回数を低くできるため、消費電力を大幅に低減することができる。また伝送線路を伝搬する信号のレベル変化の頻度が低いことから、ノイズを低減することができる。
【００１２】
タイミングコントローラとデータドライバとは、色ごとにパラレルなｋ（ｋは２以上の整数）本の伝送ラインで接続されてもよい。トランスミッタは、各色のｍ個のビット群を、ｋ本の伝送ラインに分配して送出してもよい。
【００１３】
本発明の別の態様は、ディスプレイ装置である。この装置は、上述のいずれかの態様のタイミングコントローラを備える。この態様によれば、ディスプレイ装置の消費電力を低減できる。
【００１４】
本発明のさらに別の態様は、各画素が複数の色のサブピクセルを含み、各色のサブピクセルの輝度がｍ（ｍは２以上の整数）ビットの輝度データで表現される画像データにもとづき、ディスプレイパネルのデータラインを駆動するデータドライバに関する。データドライバは、隣接するｎ（ｎは２以上の整数）個の画素それぞれの、同じ色のサブピクセルの輝度データの同じ位置のビットが時間方向に隣接するようにマッピングされた画像データをタイミングコントローラから受けるレシーバと、タイミングコントローラからの画像データを、サブピクセルを単位とするデータに再マッピングする再マッピング部と、再マッピング部により再マッピングされたデータにもとづきデータラインを駆動する駆動部と、を備える。
【００１５】
この態様によると、データドライバが受ける画像データのレベル変化の頻度が低くなるため、データドライバにおける消費電力を低減できる。
【００１６】
本発明のさらに別の態様は、各画素が複数の色のサブピクセルを含み、各色のサブピクセルの輝度がｍ（ｍは２以上の整数）ビットの輝度データで表現される画像データの伝送方法である。この方法は、隣接するｎ（ｎは２以上の整数）個の画素それぞれの、同じ色のサブピクセルの輝度データの同じ位置のビットを、時間方向に隣接するようにマッピングし、ひとつのデータ単位として伝送する。
【００１７】
この態様によると、消費電力およびノイズを低減できる。
【００１８】
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや本発明の構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、消費電力を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、ＲＳＤＳ規格およびｍｉｎｉ−ＬＶＤＳ規格におけるマッピングを示す図である。
【図２】液晶ディスプレイの構成を示すブロック図である。
【図３】実施の形態に係るタイミングコントローラの構成を示すブロック図である。
【図４】マッピング部によりマッピングされた画像データを示す図である。
【図５】実施の形態に係るソースドライバの構成を示すブロック図である。
【図６】図６（ａ）〜（ｃ）は、タイミングコントローラとソースドライバの間で伝送される画像データのビット変化を示す図である。
【図７】パラメータｍ＝８、ｎ＝４、ｋ＝２を用いてマッピングされた画像データを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
【００２２】
本明細書において、「部材Ａが、部材Ｂと接続された状態」とは、部材Ａと部材Ｂが物理的に直接的に接続される場合や、部材Ａと部材Ｂが、電気的な接続状態に影響を及ぼさない他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。同様に、「部材Ｃが、部材Ａと部材Ｂの間に設けられた状態」とは、部材Ａと部材Ｃ、あるいは部材Ｂと部材Ｃが直接的に接続される場合のほか、電気的な接続状態に影響を及ぼさない他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
【００２３】
図２は、液晶ディスプレイ２００の構成を示すブロック図である。液晶ディスプレイ２００は、ソースドライバ１００、ゲートドライバ１１０、液晶パネル１２０、タイミングコントローラ１３０を備える。
【００２４】
液晶パネル１２０は、マトリクス状に配置された複数の画素ＰＩＸを有する。たとえばＸＧＡパネルは、１０２４×７２８画素で構成される。各画素ＰＩＸは、ＲＧＢ３色のサブピクセルを含む。同じ画素を構成するサブピクセルは、同じ行に隣接して配置される。つまり、ＸＧＡパネルは、横１０２４×３列、縦７２８行のサブピクセルで構成される。本明細書では、左上からｉ番目の画素をＰＩＸｉと表記する。また、ｉ番目の画素ＰＩＸｉを構成するサブピクセルをＲｉ、Ｇｉ、Ｂｉと表記する。
【００２５】
液晶パネル１２０には、サブピクセルの列ごとにデータラインが設けられ、サブピクセルの行ごとにスキャンラインが設けられる。各サブピクセルＲ、Ｇ、Ｂの輝度は、ｍビット（ｍは２以上の整数）のデータＲ［ｍ−１：０］、Ｇ［ｍ−１：０］、Ｂ［ｍ−１：０］によって制御される。
【００２６】
タイミングコントローラ１３０は、図示しないグラフィックスプロセッサから液晶パネル１２０に表示すべき画像データＧＤを受け、タイミングを制御してソースドライバ１００に送出する。ソースドライバ１００は、タイミングコントローラ１３０からの画像データにもとづき、データラインを駆動する。またゲートドライバ１１０は、タイミングコントローラ１３０からのタイミング信号を受け、複数の走査線に順に電圧を与え、選択していく。
【００２７】
以下では、タイミングコントローラ１３０とソースドライバ１００との間の画像データの伝送に利用可能な技術を説明する。
【００２８】
図３は、実施の形態に係るタイミングコントローラ１３０の構成を示すブロック図である。タイミングコントローラ１３０は、レシーバ１０、マッピング部１２、トランスミッタ１４、メモリ１６を備える。
【００２９】
レシーバ１０は、画像データＧＤを受ける。画像データＧＤは上述したように、各画素ＰＩＸが複数の色のサブピクセルＲ、Ｇ、Ｂを含み、各色のサブピクセルの輝度が、ｍ（ｍは２以上の整数）ビットの輝度データで表現される。以下、ｍ＝６ビットの場合を説明する。
【００３０】
レシーバ１０が受信した画像データＧＤは、隣接するｎ（以下、ｎ＝４とする）画素分のデータＰＩＸｉ、ＰＩＸｉ＋１、ＰＩＸｉ＋２、ＰＩＸｉ＋３を単位としてメモリ１６にバッファリングされる。ｉ＝１、５、９、…（１＋ｎ×ｊ）である。たとえばメモリ１６はシフトレジスタであってもよい。
【００３１】
マッピング部１２は、メモリ１６を参照し、隣接する４個の画素ＰＩＸｉ〜ＰＩＸｉ＋３それぞれの、同じ色のサブピクセルの輝度データの同じ位置の、対応するビットを含むビット群を、時間方向に隣接するようにマッピングする。
【００３２】
図４は、マッピング部１２によりマッピングされた画像データＧＤ’を示す図である。たとえば隣接する４個の画素ＰＩＸｉ〜ＰＩＸｉ＋３それぞれの、赤色のサブピクセルＲｉ〜Ｒｉ＋３の輝度データの、最下位ビットＲｉ［０］、Ｒｉ＋１［０］、Ｒｉ＋２［０］、Ｒｉ＋３［０］は、ひとつのビット群３００を形成し、時間方向に隣接して配置される。
下位２ビット目から最上位ビットのそれぞれのビットについても、同様のビット群３０が生成される。このようにして、マッピング部１２は、色ごとに、サブピクセルの輝度データの各ビットに対応するｍ個のビット群３００〜３０５を生成する。
【００３３】
図３のトランスミッタ１４は、マッピング部１２によりマッピングされた画像データを、ソースドライバ１００に送出する。
タイミングコントローラ１３０とソースドライバ１００とは、ＲＧＢ各色ごとに、パラレルなｋ（ｋは２以上の整数）本ｑの伝送ラインＴＬ１〜ＴＬ３で接続されている。図３では、ｋ＝３の場合が示される。この場合、トランスミッタ１４は、各色のｍ個のビット群３００〜３０５を、ｋ本の伝送ラインＴＬ１〜ＴＬ３に分配して送出する。なお、ビット群３００〜３０５の配置は特に限定されない。
【００３４】
以上がタイミングコントローラ１３０の構成である。続いてタイミングコントローラ１３０から送出された画像データＧＤ’を受信するソースドライバ１００の構成を説明する。
図５は、実施の形態に係るソースドライバ１００の構成を示すブロック図である。ソースドライバ１００は、レシーバ２０、再マッピング部２２、駆動部２４、メモリ２６を備える。
【００３５】
レシーバ２０は、隣接するｎ（ｎは２以上の整数）個の画素それぞれの、同じ色のサブピクセルの輝度データの同じ位置のビットが時間方向に隣接するようにマッピングされた画像データＧＤ’を受ける。
【００３６】
受信した画像データＧＤ’は、図４に示す隣接する４画素分を単位として、メモリ２６に格納される。再マッピング部２２はメモリ２６に格納された画像データＧＤ’を参照し、サブピクセルを単位とする画像データＧＤに再マッピングする。言い換えれば、各色のビット群３００〜３０５を、輝度データ（Ｒｉ、Ｇｉ、Ｂｉ）、（Ｒｉ＋１、Ｇｉ＋１、Ｂｉ＋１）、（Ｒｉ＋２、Ｇｉ＋２、Ｂｉ＋２）、（Ｒｉ＋３、Ｇｉ＋３、Ｂｉ＋３）に変換する。
【００３７】
駆動部２４は、再マッピング部２２によって再マッピングされた輝度データＧＤにもとづいて、対応するデータラインを駆動する。
【００３８】
以上がソースドライバ１００の構成である。
【００３９】
続いて、タイミングコントローラ１３０およびソースドライバ１００の動作を説明する。タイミングコントローラ１３０は、グラフィックスプロセッサからの画像データＧＤを受け、図４に示す画像データＧＤ’にマッピングし、ソースドライバ１００へと送出する。ソースドライバ１００は画像データＧＤ’を受け、もとの画像データＧＤに再マッピングし、データラインを駆動する。
【００４０】
実施の形態に係るタイミングコントローラ１３０およびソースドライバ１００によれば、上述したマッピング方法を用いることにより、消費電力を低減することができる。以下その理由を説明する。
【００４１】
図６（ａ）〜（ｃ）は、タイミングコントローラとソースドライバの間で伝送される画像データのビット変化を示す図である。図６（ａ）は、伝送される画像データを示す。パーソナルコンピュータのデスクトップ画像や、青空、雲などを含む風景の画像は、隣接する画素が同じ色である傾向が強い。この場合、隣接する画素の、同じ色のサブピクセルの輝度データの、同じ位置のビット同士は、同じ値もしくは非常に近い値をとることになる。図６（ａ）は、こうした画像の一例を示しており、各サブピクセルの輝度データを１６進数で示している。
【００４２】
図６（ｂ）は、実施の形態に係るマッピング方法により、図６（ａ）の画像データの１画素ＰＩＸ１〜４画素ＰＩＸ４を伝送する際のビット変化を示す。ビット列の右端には、各伝送ラインにおいて発生するビット変化の回数が示される。実施の形態に係るマッピング方法を用いた場合、合計で１７回のビット変化が発生することがわかる。
【００４３】
近似する輝度のサブピクセルが隣接する場合、それぞれの上位ビットには変化が起こらず、下位ビットの値が変化する。したがってそれぞれの色においては、下位２ビットを伝送する第１伝送ラインＴＬ１の変化回数が最も多く、上位２ビットを伝送する第３伝送ラインＴＬ３の変化回数が少なくなる。
【００４４】
図６（ｃ）は、ＲＳＤＳ規格のマッピング方法により図６（ａ）の画像データを伝送する際のビット変化を示す。ＲＳＤＳ規格に従ってマッピングした場合、各伝送ラインにおいて発生するビット変化の回数の合計は、３５回である。
【００４５】
回路の消費電力は、ビット変化の回数に比例して大きくなる。したがって、実施の形態に係る伝送方式を用いると、ＲＳＤＳ規格の伝送方式を用いた場合に比べて、消費電力を１７／３５×１００＝４８．５％に低減することが可能となる。
【００４６】
また、伝送ラインあるいはトランスミッタから発生される電磁波ノイズ（ＥＭＩ：Electro Magnetic Interference）は、レベル変化の回数に比例して大きくなる。したがって、実施の形態に係る伝送方式を用いると、ＲＳＤＳ規格の伝送方式を用いた場合に比べて、ＥＭＩも低減することができる。つまりこの伝送方式を用いれば、電子機器の設計者がＥＭＩに対して割くべき労力を削減できる。
【００４７】
上記実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下、こうした変形例を説明する。
【００４８】
実施の形態では、ｍ＝６、ｎ＝４、ｋ＝３の場合を例に説明したが、パラメータｍ、ｎ、ｋの値は任意である。
【００４９】
図７は、パラメータｍ＝８、ｎ＝４、ｋ＝２を用いてマッピングされた画像データを示す図である。なお図７にはＲチャンネルのみが示されるが、Ｇチャンネル、Ｂチャンネルも同様である。その他、ｍ＝６、ｎ＝８、ｋ＝３であってもよいし、ｍ＝８、ｎ＝８、ｋ＝２であってもよい。
【００５０】
また、マッピングの対象とする隣接する画素数ｎは４個には限定されず、２個、６個、８個などとしてもよい。隣接する画素数ｎを増やすと、ビット変化の回数、すなわち消費電力の低減という効果はより一層顕著となるが、ソースドライバ１００およびタイミングコントローラ１３０に実装すべきメモリや回路のサイズが大きくなる。実施の形態で説明したｎ＝４は、消費電力低減の効果と、回路面積の増加が好適にバランスした値といえる。
【００５１】
実施の形態では、タイミングコントローラ１３０とソースドライバ１００の間において、実施の形態に係る伝送方式を用いる場合を説明したが、本発明はそれに限定されず、様々な回路ブロック間での画像データの伝送に利用することができる。パネルの種類も液晶パネルには限定されず、有機ＥＬパネル、プラズマディスプレイパネル、あるいはプロジェクタ用のパネルなどであってもよい。
【００５２】
以上、実施の形態にもとづき本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用を示しているにすぎないことはいうまでもなく、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が認められることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００５３】
１０…レシーバ、１２…マッピング部、１４…トランスミッタ、１６…メモリ、２０…レシーバ、２２…再マッピング部、２４…駆動部、２６…メモリ、１００…ソースドライバ、１１０…ゲートドライバ、１２０…液晶パネル、１３０…タイミングコントローラ、２００…液晶ディスプレイ。
【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５】
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【図６】
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【図７】
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