JP2012018271A - 表示モジュールの制御装置および制御方法、表示装置、携帯型電子機器、表示制御プログラム、並びに該プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents

表示モジュールの制御装置および制御方法、表示装置、携帯型電子機器、表示制御プログラム、並びに該プログラムを記録した記録媒体 Download PDF

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Abstract

【課題】間欠的に動作させつつ、表示品質の低下を防止できるように、表示モジュールを制御する。
【解決手段】制御装置30は、表示データを表示画像に変換する走査処理を行う走査モードと、該走査処理を休止する休止モードとを有する液晶モジュール14を制御する。制御装置30では、動画復号部31は、符号化された動画のデータを復号して、該動画に含まれる各静止画の表示データを取得し、更新周期取得部32は、動画の更新周期を取得する。間欠制御デバイス18は、更新周期取得部32が取得した更新周期に、走査モードおよび休止モードの繰返し周期を同期させるように、走査モードおよび休止モードを周期的に指示する。表示制御デバイス15は、走査モードが指示されると、表示データを液晶モジュール14に送信する。
【選択図】図1

Description

本発明は、表示データを表示画像に変換する走査処理を行う走査モードと、該走査処理を休止する休止モードとを有する表示モジュールを制御する表示モジュールの制御装置および制御方法、表示装置、携帯型電子機器、表示制御プログラム、並びに該プログラムを記録した記録媒体に関するものである。
一般に、表示装置は、表示モジュールと、該表示モジュールを制御する制御装置とを備えている。上記表示モジュールは、表示画素がマトリクス状に配列されたマトリクス型の表示素子と、該表示素子を駆動する駆動回路とを備える。
上記マトリクス型の表示素子は、LCD(Liquid Crystal Display)、PDP(Plasma Display Panel)、EL(Electroluminescence)ディスプレイ、FED(Field Emission Display)などのFPD(Flat Panel Display)に利用されている。FPDは、従来のCRT(Cathode Ray Tube)よりも薄型化かつ軽量化が可能であることから、近時、大多数の表示装置に利用されている。
一方、上記制御装置は、表示データと、上記表示素子を駆動するための各種制御信号とを、上記表示モジュールの上記駆動回路に送信する。これにより、上記表示モジュールの上記表示素子にて、表示データを表示画像に変換する走査処理が行われて、該表示画像が表示される。
従来の表示装置は、連続的に動作しているため、当該表示装置の消費電力が大きい要因となっていた。これに対し、間欠的に動作する表示装置が提案されており、例えば特許文献1〜4に記載されている。
特許文献1に記載のマトリクス型表示装置では、LCDモジュールの信号電極駆動回路にフレームバッファを内蔵している。そして、表示データに変更が無い場合には、モジュールコントローラからLCDモジュールへの表示データの転送を行わない。これにより、消費電力を低減することができる。また、表示データに変更があった場合には、上記表示データの転送を液晶表示タイミングとは無関係に低周波クロックで行う。これにより、高周波クロックでの動作が不要となり、消費電力をさらに低減することができる。
また、特許文献2に記載の液晶表示装置では、液晶駆動回路は、ビデオ信号の未入力時には液晶表示に必要な駆動パルスの出力を停止し、LCDパネルに表示されている現画像を保持させている。上記駆動パルスの出力を停止することにより、消費電力を低減することができる。
また、特許文献3に記載の表示装置では、走査期間と非走査期間とが設定され、非走査期間では、コントロールICが、ゲートドライバおよびソースドライバに対し、ゲートスタートパルス信号以外の信号を入力しないようにしている。これにより、上記非走査期間において上記ゲートドライバおよび上記ソースドライバの内部のロジック回路を動作させる必要がなくなるので、消費電力を削減することができる。
また、特許文献4に記載の表示装置では、ビデオ信号に付加されたアドレス情報またはビデオ信号の先頭情報により、ビデオ信号のフレームレートおよび基準時間を検出し、当該フレームレートが低下したことを検出した場合に、ビデオ信号の供給源に対し、当該表示装置へ伝送する画像信号の伝送速度を低下、または間引き伝送するよう要求するようにしている。これにより、画面の更新前後の画像が混在して見苦しい画面を表示するいわゆるテアリングを防止することができる。
特開2001−060079号公報(2001年03月06日公開) 特開平11−338425号公報(1999年12月10日公開) 特開2001−312253号公報(2001年11月09日公開) 特開2003−036046号公報(2003年02月07日公開)
しかしながら、特許文献1〜4では、CPU(Central Processing Unit)等が行う画像の更新と、表示モジュールが行う画像の表示とは、互いに無関係である。このため、画像が更新されてから、更新された画像が表示されるまでの遅延期間が不定となる。
上記遅延期間は、上記走査処理の周期に依存する。従って、連続的に動作する表示装置の場合、上記走査処理の周期は、表示モジュールが1画面を表示する表示周期(例えば1/60[秒])となり、上記遅延期間は不定ではあるが短い。その結果、上記遅延期間のばらつきがさほど目立たず、表示品質にさほど影響がない。
一方、間欠的に動作する表示装置の場合、上記走査処理が休止している休止期間に応じて、上記走査処理の周期が長くなり、上記遅延期間が不定かつ長くなる。その結果、上記遅延期間のばらつきが目立つようになり、例えば、動画の表示タイミングが不均等になるなど、表示品質が低下することになる。
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、間欠的に動作させつつ、上記表示品質の低下を防止できるように、上記表示モジュールを制御する制御装置などを提供することにある。
本発明に係る制御装置は、表示データを表示画像に変換する走査処理を行う走査モードと、該走査処理を休止する休止モードとを有する表示モジュールを制御する表示モジュールの制御装置であって、上記課題を解決するために、前記表示データを取得する表示データ取得手段と、前記走査モードおよび前記休止モードを周期的に指示するモード指示手段と、該モード指示手段が前記走査モードを指示すると、前記表示データを前記表示モジュールに送信するデータ送信手段とを備えており、前記表示データ取得手段は、符号化された動画のデータを復号して、該動画に含まれる各静止画の表示データを取得しており、前記動画の更新周期を取得する更新周期取得手段をさらに備えており、前記モード指示手段は、該更新周期取得手段が取得した更新周期に、前記走査モードおよび前記休止モードの繰返し周期を同期させるように、前記走査モードおよび前記休止モードを指示することを特徴としている。
また、本発明に係る制御方法は、表示データを表示画像に変換する走査処理を行う走査モードと、該走査処理を休止する休止モードとを有する表示モジュールを制御する表示モジュールの制御装置の制御方法であって、上記課題を解決するために、符号化された動画のデータを復号して、該動画に含まれる各静止画の表示データを取得する表示データ取得ステップと、前記動画の更新周期を取得する更新周期取得ステップと、該更新周期取得ステップにて取得された更新周期に、前記走査モードおよび前記休止モードの繰返し周期を同期させるように、前記走査モードおよび前記休止モードを周期的に指示するモード指示ステップと、該モード指示ステップにて前記走査モードが指示されると、前記表示データを前記表示モジュールに送信するデータ送信ステップとを含むことを特徴としている。
上記の構成および方法によると、動画の更新周期と、走査モードおよび休止モードの繰返し周期とが同期することになる。従って、表示モジュールを間欠的に動作させると共に、動画に含まれる画像が更新されてから、走査モードが指示されるまでの遅延期間が一定となる。
さらに、表示モジュールは、走査モードが指示されると共に、表示データも受信するので、受信した表示データを表示画像に変換して表示することになる。従って、走査モードが指示されてから、更新された画像が表示されるまでの期間が一定となる。
以上より、本発明は、画像が更新されてから、更新された画像が表示されるまでの遅延期間が一定となる。その結果、上記遅延期間のばらつきを防止でき、表示品質の低下を防止することができる。なお、動画のデータは、装置内の記憶部から取得してもよいし、外部の装置から取得してもよい。
一般に、動画のデータには、該動画に含まれる各静止画を提示するタイミングを示す提示時刻情報が含まれている。そこで、本発明に係る表示モジュールの制御装置では、前記表示データ取得手段は、前記動画のデータから、該動画に含まれる各静止画を提示するタイミングを示す提示時刻情報をさらに取得しており、前記更新周期取得手段は、前記表示データ取得手段が取得した提示時刻情報を利用して、前記動画の更新周期を取得してもよい。
また、動画のデータには、該動画のフレームレートが含まれていることがある。そこで、本発明に係る表示モジュールの制御装置では、前記表示データ取得手段は、前記動画のデータから該動画のフレームレートを取得しており、前記更新周期取得手段は、前記表示データ取得手段が取得した前記動画のフレームレートから前記動画の更新周期を取得してもよい。
本発明に係る制御装置は、表示データを表示画像に変換する走査処理を行う走査モードと、該走査処理を休止する休止モードとを有する表示モジュールを制御する表示モジュールの制御装置であって、上記課題を解決するために、前記表示データを取得する表示データ取得手段と、前記走査モードおよび前記休止モードを周期的に指示するモード指示手段と、該モード指示手段が前記走査モードを指示すると、前記表示データを前記表示モジュールに送信するデータ送信手段とを備えており、前記表示データの更新を検知する更新検知手段をさらに備えており、前記モード指示手段は、前記更新検知手段が前記表示データの更新を検知すると、前記走査モードを指示することを特徴としている。
また、本発明に係る制御方法は、表示データを表示画像に変換する走査処理を行う走査モードと、該走査処理を休止する休止モードとを有する表示モジュールを制御する表示モジュールの制御装置の制御方法であって、上記課題を解決するために、前記表示データを取得する表示データ取得ステップと、前記表示データの更新を検知する更新検知ステップと、前記走査モードおよび前記休止モードを周期的に指示すると共に、前記更新検知ステップにて前記表示データの更新を検知すると前記走査モードを指示するモード指示ステップと、該モード指示ステップにて前記走査モードが指示されると、前記表示データを前記表示モジュールに送信するデータ送信ステップとを含むことを特徴としている。
上記の構成および方法によると、表示データの更新が検知されると、表示モジュールに対し、走査モードが指示されると共に、当該表示データが送信される。これにより、表示モジュールは、走査モードが指示されると共に、表示データも受信するので、受信した表示データを表示画像に変換して表示することになる。
従って、表示モジュールを間欠的に動作させると共に、画像が更新されてから更新された画像が表示されるまでの遅延期間が一定かつ短くなる。その結果、上記遅延期間のばらつきを防止でき、表示品質の低下を防止することができる。なお、表示データは、装置内の記憶部から取得してもよいし、外部の装置から取得してもよい。また、表示データは、静止画の表示データでもよいし、動画に含まれる各静止画の表示データであってもよい。
本発明に係る表示モジュールの制御装置では、前記モード指示手段は、前記更新検知手段が前記表示データの更新を検知すると、前記走査モードおよび前記休止モードの周期的な指示とは別に、前記走査モードを新たに指示してもよい。この場合、走査モードおよび休止モードの周期的な指示が変更されないので、該周期的な指示を行う構成を変更しなくて済む。
本発明に係る表示モジュールの制御装置では、前記モード指示手段は、前記更新検知手段が前記表示データの更新を検知すると、前記走査モードを指示し、該指示を始点とする前記走査モードおよび前記休止モードの周期的な指示に変更してもよい。この場合、次の走査モードの指示時点は、指示した走査モードの前の走査モードの指示時点から繰返し周期を経過した時点ではなく、指示した走査モードの指示時点から繰返し周期を経過した時点となる。従って、次の走査モードの指示時点が早くはならないので、短期間で再び走査モードとなることによる電力消費の増加を抑えることができる。
一般に、表示データは、記憶部に一旦記憶され、適当なタイミングで、記憶部から読み出されて表示モジュールに送信される。従って、本発明に係る表示モジュールの制御装置では、前記表示データ取得手段は、取得した表示データを記憶部に記憶しており、前記データ送信手段は、前記記憶部に記憶された表示データを前記表示モジュールに送信しており、前記更新検知手段は、前記記憶部における前記表示データの更新を検知してもよい。
なお、上記構成の表示モジュールと、該表示モジュールを制御する上記構成の制御装置とを備える表示装置であれば、上述と同様の効果を奏する。また、上記表示装置としては、LCDであることが好ましいが、PDP、ELディスプレイ、FEDなどのその他のFPDであってもよい。また、上記構成の表示装置を備えた携帯型電子機器であれば、上述と同様の効果を奏する。
なお、上記表示モジュールの制御装置の各手段を、表示制御プログラムによりコンピュータ上で実行させることができる。さらに、上記表示制御プログラムを、コンピュータ読取り可能な記録媒体に記憶させることにより、任意のコンピュータ上で当該表示制御プログラムを実行させることができる。
以上のように、本発明に係る表示モジュールの制御装置は、動画の更新周期と、走査モードおよび休止モードの繰返し周期とを同期させることにより、表示モジュールを間欠的に動作させると共に、画像が更新されてから、更新された画像が表示されるまでの遅延期間が一定となるので、上記遅延期間のばらつきを防止でき、表示品質の低下を防止できるという効果を奏する。
また、本発明に係る表示モジュールの制御装置は、表示データの更新が検知されると、表示モジュールに対し、走査モードが指示されると共に、当該表示データが送信されることにより、表示モジュールを間欠的に動作させると共に、上記遅延期間が一定かつ短くなるので、上記遅延期間のばらつきを防止でき、表示品質の低下を防止できるという効果を奏する。
本発明の一実施形態における液晶表示装置において、液晶モジュールを制御する制御装置の概略構成を示すブロック図である。 上記液晶表示装置の概略構成を示す回路図である。 上記液晶表示装置における表示制御デバイスに関して、走査モードおよび休止モードのそれぞれにおける各種動作を表形式で示す図である。 上記液晶モジュールの概略構成を示す回路図である。 メモリ画像の内容と、走査/休止モードと、表示画像の内容とを時系列で示すタイミングチャートである。 上記制御装置の処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の他の実施形態における液晶表示装置において、液晶モジュールを制御する制御装置の概略構成を示すブロック図である。 走査/休止モードと表示画像の内容とを時系列で示すタイミングチャートである。 上記液晶表示装置の一実施例における制御装置の処理の流れを示すフローチャートである。 上記制御装置における間欠制御デバイスの概略構成を示すブロック図である。 上記間欠制御デバイスにおける各種信号の動作を示すタイミングチャートである。 上記液晶表示装置の他の実施例における制御装置の処理の流れを示すフローチャートである。
〔実施の形態1〕
本発明の一実施形態について図1〜図6を参照して説明する。図2は、本実施形態の液晶表示装置の概略構成を回路図で示している。この液晶表示装置(表示装置)10は、例えば携帯電話機、電子辞書などの携帯型電子機器における画像表示装置として搭載される。携帯型電子機器は、搭載される電池の寿命を延ばすため、各種構成の消費電力の低減が要求されている。
図2に示すように、液晶表示装置10は、CPU11、バス12、メモリ13、液晶モジュール(表示モジュール)14、表示制御デバイス(データ送信手段)15、クロックデバイス16、タイマ17、および間欠制御デバイス(モード指示手段)18を備えている。
CPU11は、例えばRAM(Random Access Memory)やフラッシュメモリなどの記憶素子に記憶されたプログラムを実行することにより、液晶表示装置10内の各種構成の統括的な制御を、バス12を介して行うものである。具体的には、CPU11は、表示制御デバイス15および間欠制御デバイス18の動作設定、表示データのメモリ13への書込みなどを、バス12を介して行っている。バス12は、液晶表示装置10内の各種構成間でデータの送受信を行うための共通の信号線である。
メモリ13は、各種データおよびプログラムを記憶するものである。具体的には、メモリ13は、ROM(Read Only Memory)13aおよびRAM(記憶部)13bを備える構成である(図1を参照)。ROM13aは、CPU11の動作に必要なプログラム、画像文字フォント等の固定データを記憶する読出し専用の半導体メモリである。RAM13bは、演算に使用するデータ及び演算結果等を一時的に記憶するいわゆるワーキングメモリとして機能するものである。
本実施形態では、RAM13bは、VRAM(Video RAM)としても使用される。VRAMは、CPU11および液晶モジュール14間のバッファとして、表示データDATを記憶するものである。
液晶モジュール14は、表示素子に文字、記号、図形などの画像を表示させる機能単位であり、表示画素がマトリクス状に配列されたマトリクス型のLCD素子と、該LCD素子を駆動する駆動回路とを備えるものである。なお、液晶モジュール14の詳細については後述する。
表示制御デバイス15は、液晶モジュール14の表示を制御するものである。具体的には、表示制御デバイス15は、メモリ13から読み出した表示データDATを液晶モジュール14に転送すると共に、液晶モジュール14の表示を制御するために必要な複数の制御信号CNTを送信している。この制御信号CNTの例としては、垂直同期信号Vsync、水平同期信号Hsync、表示データDATをLCD素子の各表示画素に転送するための転送クロック信号CLKf、などが挙げられる。
クロックデバイス16は、時間間隔の計測や同期を取るために使用される周期信号であるクロック信号CLKを生成して、各種構成に送信するものである。タイマ17は、クロックデバイス16からのクロック信号CLKに基づき、規則的な間隔で内容が変化するレジスタである。タイマ17は、入力されたパルスを数えたり、時間を計測したり、所定周期でパルスを出力したりする。
本実施形態では、液晶モジュール14および表示制御デバイス15は、1次元の表示データを2次元の表示画像に変換する走査処理を行う走査モードMsと、該走査を休止する休止モードMpとに切替え可能である。そして、間欠制御デバイス18は、液晶モジュール14および表示制御デバイス15を走査モードMsおよび休止モードMpの何れかに制御するものである。具体的には、間欠制御デバイス18は、走査モードMsおよび休止モードMpの何れかを指示するための走査/休止信号S/Pを生成して液晶モジュール14および表示制御デバイス15に送信している。
図3は、走査モードMsおよび休止モードMpのそれぞれにおける表示制御デバイス15の各種動作を表形式で示している。図示のように、休止モードMpの場合、表示制御デバイス15は、表示データDATのメモリ13からの読出しおよび液晶モジュール14への転送を停止すると共に、転送クロック信号CLKfの液晶モジュール14への送信を停止している。
この場合、液晶モジュール14は、表示データDATおよび転送クロック信号CLKfを受信しないので、受信しなかった信号に関する回路部が動作せずに済む。また、表示制御デバイス15は、表示データDATおよび転送クロック信号CLKfに関する処理を行う必要がないので、当該処理を行う回路部を停止させることができる。その結果、液晶モジュール14および表示制御デバイス15の消費電力を低減することができる。
ところで、表示制御デバイス15が液晶モジュール14に送信する信号のうち、表示データDATおよび転送クロック信号CLKfは、他の信号に比べて周波数が高い。また、一般に、回路の消費電力は、「電圧×負荷容量×周波数」に比例するので、周波数を低くすれば、消費電力を低減することができる。従って、休止モードMpの場合、表示制御デバイス15が表示データDATおよび転送クロック信号CLKfを液晶モジュール14に送信することを停止するより、液晶モジュール14および表示制御デバイス15の消費電力を大幅に低減することができる。
例えば、液晶モジュール14の総画素数が480×320ドットであり、フレーム周波数が60Hzである場合、表示データDATの最大周波数および転送クロック信号CLKfの周波数は9MHz〜12MHz程度である。これに対し、垂直同期信号Vsyncの周波数は、フレーム周波数と同じ60Hzであり、水平同期信号Hsyncの周波数は、320×60=19.2kHzである。水平同期信号Hsyncのデューティ比を1:9とした場合でも、水平同期信号Hsyncを生成したり処理したりするために必要なクロック信号の周波数は、19.2kHz×10=192kHzである。
従って、垂直同期信号Vsyncおよび水平同期信号Hsyncを生成したり処理したりするために必要なクロック信号の周波数は、表示データDATを処理するために必要な周波数や、転送クロック信号CLKfを生成したり処理したりするために必要なクロック信号の周波数の約1/40以下である。このことから、休止モードMpの場合に、特に表示データDATおよび転送クロック信号CLKfの送信を停止することにより、液晶モジュール14および表示制御デバイス15の消費電力を大幅に低減できることが理解できる。
また、本実施形態では、休止モードMpの場合でも、垂直同期信号Vsyncおよび水平同期信号Hsyncを表示制御デバイス15から液晶モジュール14に送信している。これにより、休止モードMpから走査モードMsへの移行を、垂直同期信号Vsyncおよび水平同期信号Hsyncに基づいて行うことができる。また、上述の例の場合、1パルスの垂直同期信号Vsyncに対し、480パルス以上の水平同期信号Hsyncを表示制御デバイス15が受信することになる。従って、表示制御デバイス15は、上記移行のための準備を水平同期信号Hsyncに基づいて行うことにより、上記移行を垂直同期信号Vsyncに同期して確実に行うことができる。
また、図3に示すように、休止モードMpの場合、表示制御デバイス15は、メモリ13からバス12を介して表示データDATを読み出すことを停止している。この場合、表示制御デバイス15からメモリ13へのアクセス頻度を低減できるので、他のデバイス、特にCPU11からメモリ13へのアクセス効率が向上する。また、バス12の占有率を低減できるので、他のデバイス、特にCPU11によるバス12の使用頻度が向上し、パフォーマンスが向上することになる。
図4は、液晶モジュール14の概略構成を示している。図示のように、液晶モジュール14は、TFTパネル(表示素子)22、走査信号線駆動回路25、データ信号線駆動回路26、および対向電極駆動回路28を備える構成である。
TFTパネル22は、i行の走査信号線G1,G2,…,Gi(総称する場合、参照符号Gで示す。)と、j列のデータ信号線S1,S2,…,Sj(総称する場合、参照符号Sで示す。)とによって区画された領域に画素電極23を有している。該画素電極23と対向電極24との間に保持されている電圧によって該電極23・24間の液晶の透過率が変化し、これにより画像表示が行われる。なお、図4では、図面の簡略化のために、i=j=4としているが、これに限定されない。
走査信号線Gは走査信号線駆動回路25に接続し、データ信号線Sはデータ信号線駆動回路26に接続している。また、対向電極24は、対向電極駆動回路28に電気的に接続している。
走査信号線駆動回路25は、垂直同期信号Vsyncおよび水平同期信号Hsyncを受信し、垂直同期信号Vsyncに基づいて走査信号線Gへの駆動動作を開始し、水平同期信号Hsyncに基づいて、水平走査周期ごとに走査信号線Gを順次駆動する。一方、データ信号線駆動回路26は、水平同期信号Hsync、表示データDAT、および転送クロック信号CLKfを受信し、水平同期信号Hsyncに基づいてデータ信号線Sへの駆動動作を開始し、転送クロック信号CLKfに基づいて、表示データDATを1画素毎に分割したデータ信号を、各データ信号線Sにそれぞれ順次出力駆動する。
これにより、走査信号線Gおよびデータ信号線Sの各交点に形成されたTFT素子(図示せず)を介して、各画素電極23に個別に対応する電圧が印加される。なお、対向電極駆動回路28は、水平同期信号Hsyncを受信し、水平同期信号Hsyncに基づいて対向電極24を駆動する。
本実施形態では、データ信号線駆動回路26は、間欠制御デバイス18からの走査/休止信号S/Pに基づいて、走査モードMsおよび休止モードMpの何れかで動作する。データ信号線駆動回路26は、休止モードMpの場合、表示データDATおよび転送クロック信号CLKfに関する回路部の動作を停止している。これにより、消費電力を大幅に低減することができる。
なお、フリッカが気にならないレベルであれば、間欠制御デバイス18からの休止/動作信号P/Aを走査信号線駆動回路25および対向電極駆動回路28にも送信して、休止モードMpの場合に、走査信号線駆動回路25、データ信号線駆動回路26、および対向電極駆動回路28の全ての動作を停止してもよい。
本実施形態では、液晶モジュール14にて動画が再生表示され、動画の更新周期と、走査モードMsおよび休止モードMpの繰返し周期とが同期するように液晶モジュール14を制御する。これにより、液晶モジュール14を間欠的に動作させると共に、CPU11にて動画に含まれる画像が更新されてから、間欠制御デバイス18にて走査モードMsが指示されるまでの遅延期間が一定となる。
さらに、液晶モジュール14は、走査モードMsが指示されると共に、表示データDATおよび制御信号CNTも受信するので、受信した表示データDATを表示画像に変換して表示することになる。従って、走査モードMsが指示されてから、更新された画像が表示されるまでの期間が一定となる。
以上より、本実施形態の液晶表示装置10は、上記画像が更新されてから、更新された画像が表示されるまでの遅延期間が一定となる。その結果、上記遅延期間のばらつきを防止でき、表示品質の低下を防止することができる。
この効果について、図5を参照して具体的に説明する。図5は、メモリに記憶された画像(メモリ画像)の内容と、液晶モジュールが走査モードMsおよび休止モードMpの何れであるかを示す走査/休止モードと、該液晶モジュールに表示される画像(表示画像)の内容とを時系列で示している。また、同図の(a)は、本実施形態の液晶表示装置10に関するものであり、同図の(b)は、参考例であり、対応する従来の液晶表示装置に関するものである。
図5の例では、液晶モジュールの垂直走査周波数は60Hzである。すなわち、液晶モジュールが1画面を表示する表示周期Tdは1/60[秒]となる。また、動画のフレームレートは10fps(frame per second)である。すなわち、動画の更新周期Tmは、1/10[秒]=6Tdとなる。そして、メモリ画像は、開始時刻t0から更新周期Tm(=6Td)ごとに、画像A・画像B・画像C・画像D…と更新される。
また、走査/休止モードは、パルス波形で示されており、高(H)レベルが走査モードMsを示し、低(L)レベルが休止モードMpを示している。なお、実際には、それぞれの更新タイミングにはタイムラグが存在するが、本発明の理解を容易にするため、図5の例では上記タイムラグを省略している。
従来の液晶表示装置では、走査モードMsおよび休止モードMpの更新タイミングと、動画の更新周期Tmとは無関係である。このため、図5の(b)に示すように、走査モードMsの期間が1Tdに設定され、休止モードMpの期間が3Tdに設定されて、走査モードMsおよび休止モードMpの繰返し周期Trが4Tdとなり、画像の更新周期Tm=6Tdと異なることがある。
この場合、図5の(b)に示すように、表示画像は、開始時刻t0から繰返し周期Tr(=4Td)ごとに、画像A・画像A・画像B・画像C・画像C・画像D…となる。従って、動画に含まれる画像A〜Dが表示される期間が、4Tdと8Tdとにばらつき、表示品質が低下することになる。
これに対し、本実施形態の液晶表示装置10では、走査モードMsおよび休止モードMpの繰返し周期Trと、動画の更新周期Tmとを同期させている。このため、図5の(a)に示すように、繰返し周期Trが、画像の更新周期Tm=6Tdに一致するように、走査モードMsの期間が1Tdに設定され、休止モードMpの期間が5Tdに設定される。
これにより、表示画像は、開始時刻t0から繰返し周期Tr(=6Td)ごとに、画像A・画像B・画像C・画像D…となる。従って、動画に含まれる画像A〜Dが表示される期間が、6Tdで一定となるので、表示品質が低下することを防止できる。
図1は、本実施形態の液晶表示装置10において、液晶モジュール14を制御する制御装置30の概略構成を機能ブロック図で示している。図示のように、制御装置30は、CPU11、表示制御デバイス15、および間欠制御デバイス18によって構成される。なお、CPU11以外の各種構成は、上述の通りである。
図1に示すように、CPU11は、動画復号部(表示データ取得手段)31および更新周期取得部(更新周期取得手段)32を備えている。動画復号部31は、符号化されたストリーム形式の動画データを取得し、取得した動画データを復号して、動画に含まれる複数の静止画の表示データDATを、時系列順に作成するものである。動画復号部31は、作成した表示データDATをRAM13bに記憶させる。また、動画復号部31は、上記動画データから、上記動画のフレームレートを取得し、取得したフレームレートを更新周期取得部32に通知する。
なお、動画データは、液晶表示装置10の外部装置から有線または無線で取得してもよいし、液晶表示装置10の内部に設けられたフラッシュメモリ、HDD(Hard Disk Drive)等の大容量記憶デバイスから取得してもよい。また、動画データとしては、MPEG(Motion Picture Experts Group)−2、H.264/AVCなど、公知の符号化方式を利用することができる。
更新周期取得部32は、動画復号部31が取得した動画に関する更新周期Tmを取得するものである。具体的には、更新周期取得部32は、動画復号部31からの動画のフレームレートの逆数を算出することにより、動画の更新周期Tmを取得している。更新周期取得部32は、取得した動画の更新周期Tmを、走査モードMsおよび休止モードMpの繰返し周期Trとして設定するように、間欠制御デバイス18に指示する。
図6は、上記構成の制御装置30における処理の流れを示している。図示のように、まず、動画復号部31が動画データを取得し(ステップS10(以下「S10」と略称することがある。他のステップについても同様である。))、取得された動画データから、更新周期取得部32が動画のフレームレートを取得する(S11)。
次に、更新周期取得部32は、前回取得したフレームレートから、今回取得したフレームレートが変化しているか否かを判断する(S12)。変化していない場合には、ステップS10に戻って、上述の動作を繰り返す。
一方、変化している場合には、更新周期取得部32は、今回取得した動画のフレームレートから動画の更新周期Tmを取得し、取得した動画の更新周期Tmを、走査モードMsおよび休止モードMpの繰返し周期Trとして設定するように、間欠制御デバイス18に指示する(S13)。その後、ステップS10に戻って、上述の動作を繰り返す。
なお、動画データに上記フレームレートを含まない場合がある。この場合には、一般に、動画データは、動画に含まれる各静止画の再生時刻(提示時刻情報)を含むので、更新周期取得部32は、当該再生時刻から更新周期Tmの平均値を算出すればよい。
〔実施の形態2〕
次に、本発明の他の実施形態について図7〜図12を参照して説明する。図7は、本実施形態の液晶表示装置10において、液晶モジュール14を制御する制御装置40の概略構成を機能ブロック図で示している。本実施形態の制御装置40は、図1に示す制御装置30に比べて、更新周期取得部32の代わりに更新検知部(更新検知手段)42を備える点が異なり、その他の構成は同様である。なお、上記実施形態で説明した構成および処理と同様の構成および処理には同一の符号を付して、その説明を省略する。
更新検知部42は、メモリ13に記憶された表示データDATの更新を検知するものである。なお、本実施形態では、表示データDATの更新は、動画復号部31からの通知によって検知しているが、RAM13bを監視することによって検知することもできる。
更新検知部42は、表示データDATの更新を検知すると、間欠制御デバイス18に指示して、走査モードMsを示す走査/休止信号S/Pを液晶モジュール14および表示制御デバイス15に送信させる。これにより、液晶モジュール14は、走査モードMsが指示されると共に、更新された表示データDATを受信する。その結果、液晶モジュール14は、更新された表示データDATを表示画像に変換して表示することになる。
以上より、本実施形態の液晶表示装置10は、液晶モジュール14を間欠的に動作させると共に、表示データDATが更新されてから、更新された表示データDATの画像が表示されるまでの遅延期間が一定かつ短くなる。その結果、上記遅延期間のばらつきを防止でき、表示品質の低下を防止することができる。
この効果について、図8を参照して具体的に説明する。図8は、図5と同様に、上記走査/休止モードと、上記表示画像の内容とを時系列で示している。また、同図の(a)・(b)は、本実施形態の液晶表示装置10およびその変形例に関するものであり、同図の(c)は、参考例であり、対応する従来の液晶表示装置に関するものである。
図8における表示周期Tdは、図5と同様である。一方、図8の例では、走査モードMsの期間が1Tdに設定され、休止モードMpの期間が11Tdに設定されて、走査モードMsおよび休止モードMpの繰返し周期Trが12Tdとなっている。
従来の液晶表示装置では、走査モードMsおよび休止モードMpの更新タイミングと、メモリ画像の更新タイミングとは無関係である。このため、図8の(c)に示すように、或る時刻t1にて上記メモリ画像が「ABC」から「ABCD」に更新されても、表示画像は、「ABC」のままであって、直ぐには変更されず、次の走査モードMsにおいて「ABCD」に変更される。従って、時刻t1が不定であれば、メモリ画像の更新から表示画像の更新までの遅延期間が不定となり、表示品質が低下することになる。
これに対し、本実施形態の液晶表示装置10では、図8の(a)・(b)に示すように、或る時刻t1にて上記メモリ画像が「ABC」から「ABCD」に更新されると、直ちに走査モードMsとなり、表示画像が「ABC」から「ABCD」に更新される。従って、時刻t1が不定であっても、メモリ画像の更新から表示画像の更新までの遅延期間が一定となるので、表示品質の低下を防止することができる。さらに、メモリ画像の更新が表示画像に反映されるまでの応答期間が短いので、例えば、ユーザが操作すると、該操作に基づく画像が迅速に表示されることになり、表示品質を向上させることができる。
ところで、従来の液晶表示装置では、CPU11が表示データをRAM13bに書き込むことは、表示制御デバイス15がRAM13bから表示データDATを読み出すことと無関係に行われている。このため、更新途中の表示データDATが読み出されて表示されるテアリングを防止するため、RAM13bに2画面分の記憶領域を確保する必要がある。
これに対し、本実施形態では、RAM13bにおける表示データDATの更新が完了した後に、走査モードMsが指示されて、表示制御デバイス15がRAM13bから表示データDATを読み出している。これにより、上記テアリングが発生しないので、RAM13bに1画面分の記憶領域を確保すればよい。
次に、図8の(a)・(b)の実施例の詳細について説明する。
図8の(a)は、走査モードMsおよび休止モードMpの繰返しのタイミングが、メモリ画像の更新とは無関係である実施例を示している。図示のように、この実施例では、上記繰返しのタイミングとは別に、メモリ画像の更新による走査モードMsが追加されることになる。
図9は、本実施例における制御装置40の処理の流れを示している。図示のように、まず、更新検知部42が、表示データDATの更新を検知するまで待機し(S20)、検知すると、間欠制御デバイス18は、液晶モジュール14および表示制御デバイス15に走査モードMsを指示する(S21)、すなわち、走査モードMsを示す走査/休止信号S/Pを液晶モジュール14および表示制御デバイス15に送信する。その後、ステップS20に戻って、上述の動作を繰り返す。
図10は、本実施例における間欠制御デバイス18の概略構成を示している。図示のように、間欠制御デバイス18は、走査/休止設定レジスタ50、カウント回路51、追加パルス発生回路52、および合成回路53を備える構成である。
走査/休止設定レジスタ50は、走査モードMsおよび休止モードMpの繰返し周期Trの設定値を格納するためのものである。該設定値は、表示周期Tdを単位としており、図8の例では12である。上記設定値はCPU11により設定可能である。
カウント回路51は、垂直同期信号Vsyncに同期してカウントを行い、走査/休止設定レジスタ50に格納された設定値の回数ごとに、走査モードMsを指示するためのパルスを発生するものである。カウント回路51は、発生したパルスを合成回路53に出力する。
追加パルス発生回路52は、更新検知部42からの指示を受け取ると、追加の走査モードMsを指示するためのパルスを発生するものである。追加パルス発生回路52は、発生したパルスを合成回路53に出力する。
合成回路53は、カウント回路51からのパルスと、追加パルス発生回路52からのパルスとを合成するものである。合成回路53は、合成したパルスを走査/休止信号S/Pとして出力する。
図11は、本実施例の間欠制御デバイス18における各種信号の動作を示している。図示の例では、上から順番に、垂直同期信号Vsync、カウント回路51の出力信号、追加パルス発生回路52の出力信号、および合成回路53の出力信号(走査/休止信号)S/Pの動作が示されている。なお、本実施例では、垂直同期信号Vsyncは負論理の信号である。また、走査/休止信号S/Pは、Hレベルが走査モードMsを示し、Lレベルが休止モードMpを示している。また、図示の例では、信号線の伝送や回路内の処理による遅延分は省略されている。
図11に示すように、カウント回路51は、垂直同期信号Vsyncの立下りでカウントを行い、走査/休止設定レジスタ50における設定値の回数(図示の例では4回)ごとにパルスを発生している。そして、走査/休止信号S/Pは、カウント回路51の出力信号と、追加パルス発生回路52の出力信号とを合成したものとなることが理解できる。
一方、図8の(b)は、上記繰返しを開始するタイミングをメモリ画像の更新に同期させている実施例を示している。図示のように、この実施例では、メモリ画像が更新されると、これまでの上記繰返しが終了し、新たな上記繰返しが開始されることになる。
図12は、本実施例における制御装置40の処理の流れを示している。図示のように、まず、更新検知部42が、表示データDATの更新を検知するまで待機し(S20)、検知すると、間欠制御デバイス18は、液晶モジュール14および表示制御デバイス15に走査モードMsを指示し(S21)、該指示を始点として、走査モードMsおよび休止モードMpを周期的に指示するように設定しなおす(S22)。その後、ステップS20に戻って、上述の動作を繰り返す。
図8の(b)に示す本実施例は、図8の(a)に示す実施例に比べて、追加の走査モードMsから次の走査モードMsまでの期間が長くなるので、その分だけ消費電力を抑えることができる。また、本実施例の間欠制御デバイス18は、図10に示す間欠制御デバイス18に比べて、追加パルス発生回路52を省略できるが、更新検知部42からの指示に基づいてカウント回路51をリセットする機能が必要となり、タイミング調整が必要となる。
なお、本実施形態では、動画復号部31が動画に含まれる各静止画の表示データDATを作成して、RAM13bに記憶させているが、動画に限定されるものではなく、静止画であってもよい。
また、電子辞書での単語の訳表示、画像表示など、部分的に順次表示されるより、液晶モジュール14の表示画面が一気に更新される方が好ましい場合がある。この場合、RAM13bへの表示データDATの書込みが終了するまで、走査モードMsを追加せず、該書込みが終了した後に走査モードMsを追加することで実現できる。また、上記書込み中に本来の走査モードMsのタイミングに到達した場合には、この走査モードMsを上記書込みの完了まで遅らせることで、上記表示画面を一気に更新することが可能になる。
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
例えば、上記実施形態では、制御装置30・40を構成するCPU11、表示制御デバイス15、および間欠制御デバイス18が別々のデバイスとして記載されているが、これらの少なくとも2つまたは全てが一体のデバイスであってもよい。
また、上記実施形態では、本発明を携帯型電子機器の画像表示装置に適用しているが、デスクトップ型PC(Personal Computer)など、携帯型以外の電子機器に本発明を適用してもよい。また、上記実施形態では、LCDを備えた画像表示装置に適用しているが、PDP、ELディスプレイ、FEDなど、その他のFPDを備えた画像表示装置に適用することもできる。
また、上記実施形態では、間欠駆動方式の液晶モジュール14の実施例として図4を挙げているが、本発明はこれに限定されるものではなく、公知の間欠駆動方式の液晶モジュールに適用することができる。
また、上記実施形態では、表示制御デバイス15は、上述の垂直同期信号Vsync、水平同期信号Hsync、および転送クロック信号CLKfを液晶モジュール14に送信しているが、ソーススタートパルス信号、データ有効信号など、その他の制御信号を送信するものも存在する。この場合、上記その他の制御信号の生成および送信を休止モードMpにおいて停止することにより、液晶モジュール14および表示制御デバイス15の消費電力をさらに低減することができる。
また、上記実施形態では、走査モードMsおよび休止モードMpの各期間を、表示周期Tdまたはその倍数としているが、表示周期Tdとは無関係な期間であってもよい。
最後に、液晶表示装置10の各ブロックは、ハードウェアロジックによって構成してもよいし、次のようにCPUを用いてソフトウェアによって実現してもよい。
すなわち、液晶表示装置10は、各機能を実現する制御プログラムの命令を実行するCPU(central processing unit)、上記プログラムを格納したROM(read only memory)、上記プログラムを展開するRAM(random access memory)、上記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置(記録媒体)などを備えている。そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアである液晶表示装置10の制御プログラムのプログラムコード(実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム)をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、上記液晶表示装置10に供給し、そのコンピュータ(またはCPUやMPU)が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成可能である。
上記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー(登録商標)ディスク/ハードディスク等の磁気ディスクやCD−ROM/MO/MD/DVD/CD−R等の光ディスクを含むディスク系、ICカード(メモリカードを含む)/光カード等のカード系、あるいはマスクROM/EPROM/EEPROM/フラッシュROM等の半導体メモリ系などを用いることができる。
また、液晶表示装置10を通信ネットワークと接続可能に構成し、上記プログラムコードを通信ネットワークを介して供給してもよい。この通信ネットワークとしては、特に限定されず、例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、LAN、ISDN、VAN、CATV通信網、仮想専用網(virtual private network)、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、通信ネットワークを構成する伝送媒体としては、特に限定されず、例えば、IEEE1394、USB、電力線搬送、ケーブルTV回線、電話線、ADSL回線等の有線でも、IrDAやリモコンのような赤外線、Bluetooth(登録商標)、802.11無線、HDR、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。
以上のように、本発明は、動画の更新周期と、走査モードおよび休止モードの繰返し周期とを同期させたり、表示データの更新を検知すると、表示モジュールに対し、走査モードを指示すると共に、当該表示データを送信したりすることにより、画像が更新されてから、更新された画像が表示されるまでの遅延期間が一定となり、表示品質の低下を防止できるので、間欠的に動作する任意のマトリックス型表示装置に適用可能である。
10 液晶表示装置(表示装置)
11 CPU
12 バス
13 メモリ
13a ROM
13b RAM(記憶部)
14 液晶モジュール(表示モジュール)
15 表示制御デバイス(データ送信手段)
16 クロックデバイス
17 タイマ
18 間欠制御デバイス(モード指示手段)
22 TFTパネル
23 画素電極
24 対向電極
25 走査信号線駆動回路
26 データ信号線駆動回路
28 対向電極駆動回路
30・40 制御装置
31 動画復号部(表示データ取得手段)
32 更新周期取得部(更新周期取得手段)
42 更新検知部(更新検知手段)
50 走査/休止設定レジスタ
51 カウント回路
52 追加パルス発生回路
53 合成回路

Claims (14)

  1. 表示データを表示画像に変換する走査処理を行う走査モードと、該走査処理を休止する休止モードとを有する表示モジュールを制御する表示モジュールの制御装置であって、
    前記表示データを取得する表示データ取得手段と、
    前記走査モードおよび前記休止モードを周期的に指示するモード指示手段と、
    該モード指示手段が前記走査モードを指示すると、前記表示データを前記表示モジュールに送信するデータ送信手段とを備えており、
    前記表示データ取得手段は、符号化された動画のデータを復号して、該動画に含まれる各静止画の表示データを取得しており、
    前記動画の更新周期を取得する更新周期取得手段をさらに備えており、
    前記モード指示手段は、該更新周期取得手段が取得した更新周期に、前記走査モードおよび前記休止モードの繰返し周期を同期させるように、前記走査モードおよび前記休止モードを指示することを特徴とする表示モジュールの制御装置。
  2. 前記表示データ取得手段は、前記動画のデータから、該動画に含まれる各静止画を提示するタイミングを示す提示時刻情報をさらに取得しており、
    前記更新周期取得手段は、前記表示データ取得手段が取得した提示時刻情報を利用して、前記動画の更新周期を取得することを特徴とする請求項1に記載の表示モジュールの制御装置。
  3. 前記表示データ取得手段は、前記動画のデータから該動画のフレームレートを取得しており、
    前記更新周期取得手段は、前記表示データ取得手段が取得した前記動画のフレームレートから前記動画の更新周期を取得することを特徴とする請求項1に記載の表示モジュールの制御装置。
  4. 表示データを表示画像に変換する走査処理を行う走査モードと、該走査処理を休止する休止モードとを有する表示モジュールを制御する表示モジュールの制御装置であって、
    前記表示データを取得する表示データ取得手段と、
    前記走査モードおよび前記休止モードを周期的に指示するモード指示手段と、
    該モード指示手段が前記走査モードを指示すると、前記表示データを前記表示モジュールに送信するデータ送信手段とを備えており、
    前記表示データの更新を検知する更新検知手段をさらに備えており、
    前記モード指示手段は、前記更新検知手段が前記表示データの更新を検知すると、前記走査モードを指示することを特徴とする表示モジュールの制御装置。
  5. 前記モード指示手段は、前記更新検知手段が前記表示データの更新を検知すると、前記走査モードおよび前記休止モードの周期的な指示とは別に、前記走査モードを新たに指示することを特徴とする請求項4に記載の表示モジュールの制御装置。
  6. 前記モード指示手段は、前記更新検知手段が前記表示データの更新を検知すると、前記走査モードを指示し、該指示を始点とする前記走査モードおよび前記休止モードの周期的な指示に変更することを特徴とする請求項4に記載の表示モジュールの制御装置。
  7. 前記表示データ取得手段は、取得した表示データを記憶部に記憶しており、
    前記データ送信手段は、前記記憶部に記憶された表示データを前記表示モジュールに送信しており、
    前記更新検知手段は、前記記憶部における前記表示データの更新を検知することを特徴とする請求項4から6までの何れか1項に記載の表示モジュールの制御装置。
  8. 表示データを表示画像に変換する走査処理を行う走査モードと、該走査処理を休止する休止モードとを有する表示モジュールと、該表示モジュールを制御する制御装置とを備える表示装置であって、
    前記制御装置は、請求項1から7までの何れか1項に記載の表示モジュールの制御装置であることを特徴とする表示装置。
  9. 液晶表示装置であることを特徴とする請求項8に記載の表示装置。
  10. 請求項8または9に記載の表示装置を備えた携帯型電子機器。
  11. 請求項1から7までの何れか1項に記載の表示モジュールの制御装置を動作させるための表示制御プログラムであって、コンピュータを上記の各手段として機能させるための表示制御プログラム。
  12. 請求項11に記載の表示制御プログラムが記録されたコンピュータ読取り可能な記録媒体。
  13. 表示データを表示画像に変換する走査処理を行う走査モードと、該走査処理を休止する休止モードとを有する表示モジュールを制御する表示モジュールの制御装置の制御方法であって、
    符号化された動画のデータを復号して、該動画に含まれる各静止画の表示データを取得する表示データ取得ステップと、
    前記動画の更新周期を取得する更新周期取得ステップと、
    該更新周期取得ステップにて取得された更新周期に、前記走査モードおよび前記休止モードの繰返し周期を同期させるように、前記走査モードおよび前記休止モードを周期的に指示するモード指示ステップと、
    該モード指示ステップにて前記走査モードが指示されると、前記表示データを前記表示モジュールに送信するデータ送信ステップとを含むことを特徴とする表示モジュールの制御装置の制御方法。
  14. 表示データを表示画像に変換する走査処理を行う走査モードと、該走査処理を休止する休止モードとを有する表示モジュールを制御する表示モジュールの制御装置の制御方法であって、
    前記表示データを取得する表示データ取得ステップと、
    前記表示データの更新を検知する更新検知ステップと、
    前記走査モードおよび前記休止モードを周期的に指示すると共に、前記更新検知ステップにて前記表示データの更新を検知すると前記走査モードを指示するモード指示ステップと、
    該モード指示ステップにて前記走査モードが指示されると、前記表示データを前記表示モジュールに送信するデータ送信ステップとを含むことを特徴とする表示モジュールの制御装置の制御方法。
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