JP2022059450A - 表示装置、光電変換装置、電子機器、照明装置、移動体およびウェアラブルデバイス - Google Patents

Abstract

【課題】表示装置において、自然な表示モードの切り替えに有利な技術を提供する。
【解決手段】複数の画素が行列状に配された画素アレイを走査する走査回路と、複数の表示モードのうち選択された表示モードに応じて前記画素アレイの走査を行うように前記走査回路を制御する制御回路と、を含む表示装置であって、前記複数の表示モードは、前記走査回路が前記画素アレイのうち所定の走査線を所定の順番で走査する第１走査シーケンスを含む複数の走査シーケンスで構成される動作単位を繰り返す第１表示モードを含み、前記複数の表示モードのうち前記第１表示モード以外の表示モードから前記第１表示モードに移行する場合に、前記制御回路は、前記動作単位を前記第１走査シーケンスから開始するように前記走査回路を制御する。
【選択図】図２

Description

本発明は、表示装置、光電変換装置、電子機器、照明装置、移動体およびウェアラブルデバイスに関する。

液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどの表示装置において、表示される画像の画質を向上させるために、フレームレートを高める必要がある。特許文献１には、１水平ライン期間に複数の走査線を同時に駆動することによって、インターレース方式のような走査手法を実現し、フレームレートを高めることが示されている。

特開２０１０－２７１３６５号公報

カメラの電子式ファインダ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｖｉｅｗ Ｆｉｎｄｅｒ：ＥＶＦ）のように継続的に画像を表示する場合など、表示装置において消費電力を抑制する必要がある。画像表示においてフレームレートを高くした場合に消費電力が大きくなる可能性があり、消費電力を抑制するために、表示する画像の画質に応じてフレームレートを低くするなど、画像を表示する表示モードを切り替えることが考えられる。表示モードを切り替える場合に、表示モードの切り替えを、ユーザに不自然さを感じさせることなく行うことが望まれる。

本発明は、表示装置において、自然な表示モードの切り替えに有利な技術を提供することを目的とする。

上記課題に鑑みて、本発明の実施形態に係る表示装置は、複数の画素が行列状に配された画素アレイを走査する走査回路と、複数の表示モードのうち選択された表示モードに応じて前記画素アレイの走査を行うように前記走査回路を制御する制御回路と、を含む表示装置であって、前記複数の表示モードは、前記走査回路が前記画素アレイのうち所定の走査線を所定の順番で走査する第１走査シーケンスを含む複数の走査シーケンスで構成される動作単位を繰り返す第１表示モードを含み、前記複数の表示モードのうち前記第１表示モード以外の表示モードから前記第１表示モードに移行する場合に、前記制御回路は、前記動作単位を前記第１走査シーケンスから開始するように前記走査回路を制御することを特徴とする。

本発明によれば、表示装置において、自然な表示モードの切り替えに有利な技術を提供することができる。

本実施形態おける表示装置を含む表示システムの概略を示す図。 図１の表示装置の表示部の構成例を示すブロック図。 図１の表示装置の画像処理部の動作例を示す図。 図１の表示装置の走査回路の動作例を示す図。 図１の表示装置の走査回路の動作例を示す図。 図１の表示装置の動作例を示すタイミング図。 図１の表示装置の走査シーケンス制御回路の構成例を示すブロック図。 図１の表示装置の動作例を示すタイミング図。 図１の表示装置の画像処理部の動作例を示す図。 図１の表示装置の走査回路の動作例を示す図。 図１の表示装置の走査シーケンス制御回路の構成例を示すブロック図。 図１の表示装置の動作例を示すタイミング図。 図１の表示装置の応用例を示す図。 図１の表示装置を用いた光電変換装置の一例を示す図。 図１の表示装置を用いた電子機器の一例を示す図。 図１の表示装置を用いた表示装置の一例を示す図。 図１の表示装置を用いた照明装置の一例を示す図。 図１の表示装置を用いた移動体の一例を示す図。 図１の表示装置を用いたウェアラブルデバイスの一例を示す図。

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

図１～１２を参照して、本開示の実施形態による表示装置について説明する。図１は、本実施形態おける表示装置５０を含む表示システムＳＹＳの概略を示す図である。表示システムＳＹＳは、画像メモリ１０、ＣＰＵ２０、同期制御部３０、画像処理部４０、表示装置５０を含みうる。表示システムＳＹＳは、例えば、画像を表示する表示装置５０を備える電子機器の一部として用いることができる。表示システムＳＹＳを含む電子機器としては、デジタルカメラ、スマートフォン、タブレットなどが挙げられる。表示システムＳＹＳに入力された画像データは、一旦、画像メモリ１０に蓄積される。ＣＰＵ２０は、不図示のメモリに格納されたプログラムを実行することによって、表示システムＳＹＳにおける各種の処理を実現する。表示システムＳＹＳにおける各種の処理の１つとして、ＣＰＵ２０は、同期制御部３０に表示レートを切り替えるための信号を出力する。また、ＣＰＵ２０は、画像処理部４０および表示装置５０に表示モードを切り替えるための信号を出力する。同期制御部３０は、ＣＰＵ２０によって指定された表示レートに応じて、同期信号を画像処理部４０に供給する。画像処理部４０は、同期信号に基づいた表示レートで、画像メモリ１０に蓄積された画像データに対して所定の画像処理を行い、表示装置５０の画素アレイ１００において画像を表示するための画像表示データを供給する。表示装置５０は、画像表示データとＣＰＵ２０からの指示とに基づいて、所定の表示レート且つ所定の表示モードで画像を表示する。表示装置５０は、複数の表示モードを切り替えて画像の表示を行う。

図２は、表示装置５０の構成例を示すブロック図である。表示装置５０は、複数の画素１０１が行列状に配された画素アレイ１００を走査する走査回路２００と、複数の表示モードのうち選択された表示モードに応じて画素アレイ１００の走査を行うように走査回路２００を制御する制御回路３００と、を含む。また、表示装置５０は、表示装置５０における各種の処理を制御する制御部４００を含む。画素アレイ１００は、画素アレイ１００に配されるそれぞれの画素１０１が有機発光素子（有機ＥＬ素子）を含む、有機ＥＬディスプレイであってもよい。また、例えば、画素アレイ１００は、液晶ディスプレイであってもよい。画素アレイ１００として、様々な種類のディスプレイを適宜、使用することが可能である。

走査回路２００は、制御回路３００および制御部４００によって制御され、画素アレイ１００の行ごとに設けられた走査線２１０を介して画素１０１の発光を制御する。走査回路２００は、垂直走査回路とも呼ばれうる。制御部４００は、走査回路２００の走査タイミングを制御する。制御回路３００には、ＣＰＵ２０から表示モードを指定する表示モード制御信号が入力され、表示モード制御信号に基づいて走査回路２００の走査シーケンスを制御する。図２に示される構成において、制御部４００と制御回路３００とは別体として示されているが、この構成に限られることはない。例えば、制御部４００が、制御回路３００の機能を備えていてもよい。

表示装置５０は、さらに、データ処理回路５００および信号出力回路６００を含む。画像処理部４０から表示装置５０に送られた画像表示データは、所定のデータ処理を行うデータ処理回路５００を介して信号出力回路６００に入力される。信号出力回路６００は、制御部４００によって制御され、画像表示データをアナログ変換した輝度信号を、画素アレイ１００の列ごとに設けられたデータ線６１０を介して画素１０１に出力する。画素１０１は、走査回路２００の制御に従って輝度信号を保持し、輝度信号に基づいた発光量で発光する。

表示装置５０は、上述のように複数の表示モードで画像を表示する。複数の表示モードは、走査回路２００が画素アレイ１００のうち所定の走査線２１０を所定の順番、例えば、所定のフレームレートで１フレームに１つの画像を表示するように画素アレイ１００に配された走査線２１０を１つずつ順番に走査する表示モードＡを含む。表示モードＡの代表例としては、プログレッシブ方式が挙げられる。また、複数の表示モードは、１フレームの画像を奇数フィールドと偶数フィールドとの２つのフィールドに分けて、走査回路２００が奇数フィールドを走査する走査シーケンスと偶数フィールドを走査する走査シーケンスとを含む複数の走査シーケンスで構成される動作単位を所定のフィールドレートで繰り返す表示モードＢを含む。表示モードＢの代表例としては、インターレース方式が挙げられる。ここで、本明細書における表示レートとは、表示モードＡではフレームレートを指し、表示モードＢではフィールドレートを指すこととする。

次に、表示システムＳＹＳの画像処理部４０の動作について説明する。画像処理部４０は、複数の表示モードのそれぞれに応じて、互いに異なる画像表示データを生成する。例えば、画像処理部４０は、表示モードＡに応じた画像処理Ａ、表示モードＢに応じた画像処理Ｂ１および画像処理Ｂ２を含む複数の画像処理モードで動作し、画像データから画像表示データを生成する。表示モードとして表示モードＡが選択されている場合、画像処理部４０は、画像処理Ａを行う。また、表示モードとして表示モードＢが選択されている場合、画像処理部４０は、奇数フィールドを走査する際の処理として画像処理Ｂ１を行い、偶数フィールドを走査する際の処理として画像処理Ｂ２を行う。図１に示されている表示システムＳＹＳの構成において、表示装置５０と画像処理部４０とは別体の構成として示されているが、これに限られることはない。表示装置５０が、画像処理部４０の機能を備えていてもよい。つまり、画像処理部４０は表示システムＳＹＳを構成する要素であるとともに、表示装置５０の構成要素であってもよい。換言すると、表示装置５０と画像処理部４０とをあわせて、本開示における「表示装置」としてもよい。

図３（ａ）～図３（ｄ）は、画像メモリ１０から画像処理部４０に送られる画像データおよびそれぞれの画像処理モードにおいて画像処理部４０から出力される画像表示データの一例を示す図である。図３（ａ）に示されるように、画像処理部４０に入力される画像データは、Ｎ行の画像データである。ここで、説明を簡単にするため、Ｎは２の倍数とする。画像処理Ａにおいて、画像処理部４０は、図３（ｂ）に示されるように、１行目からＮ行目までの全ての行のデータを画像表示データとして出力する。従って、画像処理Ａでは、入力された画像データと同じデータが、画像表示データとして出力されうる。一方、画像処理Ｂ１および画像処理Ｂ２では、入力された画像データと異なるデータが、画像表示データとして出力される。画像処理Ｂ１において、画像処理部４０は、図３（ｃ）に示されるように、入力された画像データのうち奇数行、すなわち、１行目、３行目、５行目、・・・、Ｎ－１行目を取り出したデータを画像表示データとして表示装置５０に出力する。また、画像処理Ｂ２において、画像処理部４０は、図３（ｄ）に示されるように、入力された画像データのうち偶数行、すなわち、２行目、４行目、６行目、・・・、Ｎ行目を取り出したデータを画像表示データとして表示装置５０に出力する。

次いで、各表示モードにおける走査回路２００の動作について説明する。走査回路２００は、複数の表示モードのうち選択された表示モードに応じて画素アレイ１００の走査を行う。例えば、走査回路２００は、走査シーケンスＡ、走査シーケンスＢ１、走査シーケンスＢ２の３種類の走査シーケンスで動作し、これら走査シーケンスは、制御回路３００によって制御される。

表示モードが表示モードＡの場合、走査回路２００は、１つ（１種類）の走査シーケンスＡで画素アレイ１００を走査する。また、表示モードが表示モードＢの場合、走査回路２００は、奇数フィールドを走査する走査シーケンスＢ１、および、偶数フィールドを走査する走査シーケンスＢ２によって構成される動作単位を繰り返す。

図４は、走査シーケンスＡにおける走査回路２００の１フレームのタイミング図である。ここでは、画素アレイ１００が、画素アレイ１００に配されるそれぞれの画素１０１に有機ＥＬ素子が配されている、有機ＥＬディスプレイであるとして説明する。時刻ｔ１０において、同期制御部３０から同期信号が出力される。所定のブランキング期間を経た時刻ｔ１１において、画像処理部４０は、表示装置５０に画像表示データを出力する。表示装置５０に画像表示データが入力されると、走査回路２００は、１行目の画素１０１の輝度信号の書き込みを開始する。次いで、時刻ｔ１２において、走査回路２００は、１行目の画素１０１への輝度信号の書き込みを完了し、１行目の画素１０１の発光を開始させる。また、時刻ｔ１２において、走査回路２００は、２行目の画素１０１への輝度信号の書き込みを開始する。以降、走査回路２００は、画素１０１への輝度信号の書き込みおよび発光を、１行、２行、３行、・・・、Ｎ行目の順番で実施する。時刻ｔ１３において、画像処理部４０から表示装置５０への画像表示データ入力が完了すると、走査回路２００はＮ行目までの走査を完了し、１行目からＮ行目までの全ての行に対応する画素１０１が発光状態となる。画素１０１の発光は、次フレームにおいて輝度信号の書き込みが再び実施されるまで続けられる。例えば、時刻ｔ１２において発光を開始した１行目の画素１０１は、次フレームにおける時刻ｔ１１において発光を停止し、再度、輝度信号が書き込まれる。

図５（ａ）、図５（ｂ）は、走査シーケンスＢ１および走査シーケンスＢ２における走査回路２００の１フィールドのタイミング図である。図５（ａ）には走査シーケンスＢ１における走査のタイミングが、図５（ｂ）には走査シーケンスＢ２における走査のタイミングが、それぞれ示されている。

走査シーケンスＢ１および走査シーケンスＢ２は、走査シーケンスＡとは走査する行が異なっている。このため、表示モードＡと表示モードＢとにおいて、走査回路２００は、それぞれ異なる走査シーケンスで画素アレイ１００を走査するといえる。

走査シーケンスＢ１において、走査回路２００は、表示装置５０に画像表示データが入力される時刻ｔ１１から走査を開始し、１行目、３行目、５行目、・・・、Ｎ－１行目の順で奇数行を走査する。輝度信号の書き込みが実施されない２行目、４行目、６行目、・・・、Ｎ行目（偶数行目）の画素１０１は、前フレームで書き込まれた輝度信号に応じた発光が維持される。一方、走査シーケンスＢ２において、走査回路２００は、表示装置５０に画像表示データが入力される時刻ｔ１１から走査を開始し、２行目、４行目、６行目、・・・、Ｎ行目の順で偶数行を走査する。輝度信号の書き込みが実施されない１行目、３行目、５行目、・・・、Ｎ－１行目（奇数行目）の画素１０１は、前フレームで書き込まれた輝度信号に応じた発光が維持される。

このように、走査シーケンスＢ１と走査シーケンスＢ２とは、走査シーケンスＡに対して走査を実施する行の数が半分となる。そのため、走査シーケンスＢ１と走査シーケンスＢ２とを行う表示モードＢの表示レートが、走査シーケンスＡを行う表示モードＡの表示レートよりも高くなる。例えば、表示モードＢでは、表示モードＡに対して倍の表示レートを実現することができる。

本実施形態では、表示モードＢ（走査シーケンスＢ１、走査シーケンスＢ２）において、走査回路２００は、画素アレイ１００のうち一部を走査することによって表示レートを向上させるが、表示レートを高める方法は、これに限られることはない。例えば、走査シーケンスＢ１、走査シーケンスＢ２において、走査回路２００が、画素アレイ１００のうち複数の行を同時に走査することによって表示レートを高めてもよい。

次に、本開示における表示モードＡと表示モードＢとの間の表示モードの切り替えについて説明する。図６は、表示モードを切り替える際のタイミング図である。図６では、表示モードＡにおける表示レートを６０Ｈｚとし、表示モードＢにおける表示レートを１２０Ｈｚとする場合を例に、表示装置５０の動作が示されている。

時刻ｔ２０において、ＣＰＵ２０から表示レート６０Ｈｚ（表示モードＡ）を選択する信号が送信される。ＣＰＵ２０の表示モードの指示の後、時刻ｔ２１から、同期制御部３０は、６０Ｈｚ間隔で同期信号を出力する。時刻ｔ２１において、ＣＰＵ２０の表示モードの指示の後、最初の同期信号が出力されると、画像処理部４０は、表示モードＡに応じた画像処理Ａを実行する。また、制御回路３００は、走査回路２００が走査シーケンスＡで動作するように制御を行う。

続いて、時刻ｔ２２において、ＣＰＵ２０から表示レート１２０Ｈｚ（表示モードＢ）を選択する信号が送信される。ＣＰＵ２０の表示モードを変更する指示の後、時刻ｔ２３から、同期制御部３０は１２０Ｈｚ間隔で同期信号を出力する。時刻ｔ２３において、ＣＰＵ２０の表示モードの変更の指示の後、最初の同期信号が出力されると、画像処理部４０は、表示モードＢに応じた画像処理Ｂ１を実行する。また、制御回路３００は、走査回路２００が走査シーケンスＢ１で動作するように制御を行う。時刻ｔ２４において、同期制御部３０から、時刻ｔ２３における同期信号の次の同期信号が出力されると、画像処理部４０は、画像処理Ｂ２を実行する。また、制御回路３００は、走査回路２００が走査シーケンスＢ２で動作するように制御を行う。以降、同期制御部３０が出力する同期信号に応じて、画像処理部４０は画像処理Ｂ１と画像処理Ｂ２とを交互に実施し、制御回路３００は走査シーケンスＢ１と走査シーケンスＢ２とを交互に走査回路２００に繰り返し行わせる。

時刻ｔ２５において、ＣＰＵ２０から再び表示レート６０Ｈｚ（表示モードＡ）を選択する信号が送信される。ＣＰＵ２０の表示モードの変更の指示の後、時刻ｔ２６から、同期制御部３０は６０Ｈｚ間隔で同期信号を出力する。時刻ｔ２６において、ＣＰＵ２０の表示モードの変更の指示の後、最初の同期信号が出力されると、画像処理部４０は画像処理Ａを実行する。また、制御回路３００は、走査回路２００が走査シーケンスＡで動作するように制御を行う。

さらに、時刻ｔ２７において、ＣＰＵ２０から再び表示レート１２０Ｈｚ（表示モードＢ）を選択する信号が送信される。ＣＰＵ２０の表示モードの変更の指示の後、時刻ｔ２８から、同期制御部３０は１２０Ｈｚ間隔で同期信号を出力する。画像処理部４０は、時刻ｔ２８以降、時刻ｔ２３から時刻ｔ２５の期間と同様に、画像処理Ｂ１を実施した後、同期信号に応じて画像処理Ｂ１と画像処理Ｂ２とを交互に繰り返す。また、制御回路３００も、時刻ｔ２３から時刻ｔ２５の期間と同様に、走査回路２００が走査シーケンスＢ１で表示モードＢにおける動作を開始するように制御する。その後、制御回路３００は、同期信号に応じて走査シーケンスＢ１と走査シーケンスＢ２とを交互に走査回路２００に繰り返し行わせる。

このように、表示装置５０は、表示モードＡから表示モードＢに移行する場合に、制御回路３００は、表示モードＢの走査シーケンスＢ１と走査シーケンスＢ２とによって構成される動作単位を走査シーケンスＢ１から開始するように走査回路２００を制御する。これに合わせて、表示モードＡから表示モードＢに移行する場合に、画像処理部４０も常に画像処理Ｂ１から開始することで、表示モードＢに切り替えた際に、必ず正常な奇数フィールド画像を得ることができる。つまり、表示モードを切り替える際に、必ず同じ走査シーケンスで走査を開始するため、画像処理部４０や表示装置５０の動作を初期状態にする必要がない。このため、画像処理部４０や表示装置５０を初期化することによって表示画像が途切れるなど、画素アレイ１００に表示される画像の画質が低下してしまうことが抑制される。結果として、表示装置５０において、ユーザに不自然さを感じさせることなく、表示モードを切り替えることが可能となる。

例えば、表示装置５０は、カメラの接眼ファインダに電子式ファインダ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｖｉｅｗ Ｆｉｎｄｅｒ：ＥＶＦ）として用いることができる。撮影時において、ＥＶＦは継続的に動作する必要があるため、光学式ファインダ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｖｉｅｗ Ｆｉｎｄｅｒ：ＯＶＦ）を用いるカメラに比べて、消費電力が増加してしまう。消費電力を抑制するために、例えば、シャッターボタンの操作状態に応じて、ＥＶＦの表示レートを切り替えることが考えられる。具体的には、シャッターボタンが半押しされているときは表示レートを高く、シャッターボタンが押されていないときは表示レートを遅くすることによって、消費電力を抑制することが可能となる。ユーザがシャッターボタンを半押ししたときに、ＥＶＦに表示される画像が一瞬、途切れてしまった場合、ユーザが違和感を覚えシャッターチャンスを逃してしまう可能性がある。一方、上述の制御を用いれば、ユーザに不自然さを感じさせることなく、表示モードを切り替えることが可能となる。結果として、消費電力を抑制しつつ、表示モードを切り替える際に、ユーザに違和感を覚えさせない表示装置５０が実現できる。

上述の実施形態では、表示モードＡと表示モードＢとの２種類の表示モードの間で表示モードを切り替えることを説明したが、これに限られることはない。３種類以上の表示モードの間で表示モードを切り替えてもよい。この場合、複数の表示モードのうち複数の走査シーケンスで構成される動作単位を繰り返す表示モード以外の表示モードから複数の走査シーケンスで構成される動作単位を繰り返す表示モードに移行する場合に、制御回路３００は、複数の走査シーケンスで構成される動作単位を所定の同じ走査シーケンスから開始するように走査回路２００を制御する。これによって、表示装置５０において、自然な表示モードの切り替えが実現できる。

図７は、本実施形態の制御回路３００の構成例を示すブロック図である。制御回路３００は、表示モード同期回路３０１と、同期制御部３０から出力される同期信号をカウントするカウント部として機能する１ビットカウンタ３０２と、を含む。表示モード同期回路３０１には、ＣＰＵ２０から表示モード制御信号が入力される。表示モード同期回路３０１は、表示モード制御信号に基づき、同期信号に同期した表示モード信号を走査回路２００に出力する。１ビットカウンタ３０２は、同期信号の計数結果をフィールド信号として出力する。１ビットカウンタ３０２の最大計数値は１である。オーバーフローすると再び０から計数をする。また、１ビットカウンタ３０２は、表示モード制御信号によってリセット制御される。制御回路３００にて生成された表示モード信号およびフィールド信号によって、走査回路２００が実施する走査シーケンスが制御される。

図８には、図６の動作のタイミング図に追加して、ＣＰＵ２０が出力する表示モード制御信号、表示モード同期回路３０１が出力する表示モード信号およびフィールド信号が示されている。初期状態において、表示モード同期回路３０１は、表示モード信号をＬｏレベルにする。このとき、１ビットカウンタ３０２はリセットされ、フィールド信号はＬｏレベルとなる。

時刻ｔ２０において、ＣＰＵ２０から表示レート６０Ｈｚ（表示モードＡ）を選択する信号が送信されると、表示モード制御信号はＬｏレベルとなる。ＣＰＵ２０の表示モードの指示の後、時刻ｔ２１から、同期制御部３０は６０Ｈｚ間隔で同期信号を出力する。表示モード同期回路３０１は、同期信号に同期して、表示モード制御信号を表示モード信号として出力する。ここでは、表示モード信号は初期状態のままＬｏレベルとなる。表示モード信号がＬｏレベルであるとき、走査回路２００は走査シーケンスＡで画素アレイ１００の走査を実行する。また、表示モードＡにおいて、カウント部である１ビットカウンタ３０２はリセット状態のままであり、フィールド信号はＬｏレベルを維持する。

続いて、時刻ｔ２２において、ＣＰＵ２０から、表示レート１２０Ｈｚ（表示モードＢ）を選択する信号が送信されると、表示モード制御信号はＨｉレベルとなる。ＣＰＵ２０の指示の後、時刻ｔ２２から、同期制御部３０は１２０Ｈｚ間隔で同期信号を出力する。表示モード同期回路３０１は、同期信号に同期して、表示モード制御信号を表示モード信号に出力する。ここでは、表示モード信号がＨｉレベルになるとする。これに伴い、１ビットカウンタ３０２のリセット状態は解除される。次の同期信号が入力されると、１ビットカウンタ３０２は動作を開始する。従って、１ビットカウンタ３０２は、時刻ｔ２３ではフィールド信号をＬｏレベルとし、時刻ｔ２４ではフィールド信号をＨｉレベルとする。その後、同期信号が入力されるごとに、１ビットカウンタ３０２は、フィールド信号を反転出力する。つまり、カウント部である１ビットカウンタ３０２は、表示モードＢにおいて、リセット状態からカウントを開始する。また、１ビットカウンタ３０２は、複数の表示モードのうち表示モードＢ以外の表示モードから表示モードＢに移行する際にリセットされるともいえる。表示モード信号がＨｉレベルであるとき、走査回路２００は、フィールド信号に基づいて走査シーケンスが決定される。フィールド信号がＬｏレベルのとき、走査回路２００は、走査シーケンスＢ１を実施する。また、フィールド信号がＨｉレベルのとき、走査回路２００は走査シーケンスＢ２を実行する。従って、走査回路２００は、時刻ｔ２３から走査シーケンスＢ１で、時刻ｔ２４から走査シーケンスＢ２で動作する。以降、走査回路２００は、走査シーケンスＢ１と走査シーケンスＢ２とを繰り返す。

時刻ｔ２５において、ＣＰＵ２０から、再び、表示レート６０Ｈｚ（表示モードＡ）を選択する信号が送信されると、表示モード制御信号はＬｏレベルとなる。ＣＰＵ２０の指示の後、時刻ｔ２６から、同期制御部３０は６０Ｈｚ間隔で同期信号を出力する。表示モード同期回路３０１は、表示モード制御信号がＬｏレベルであるため、表示モード信号をＬｏレベルとする。従って、走査回路２００は走査シーケンスＡを実行する。また、１ビットカウンタ３０２は、時刻ｔ２６においてリセットされてフィールド信号はＬｏレベルとなる。

時刻ｔ２７において、ＣＰＵ２０から、再び、表示レート１２０Ｈｚ（表示モードＢ）を選択する信号が送信されると、表示モード制御信号はＨｉレベルとなる。これに従って、制御回路３００は、時刻ｔ２３以降と同様の動作をする。つまり、１ビットカウンタ３０２がリセット状態から動作し、走査シーケンスＢ１および走査シーケンスＢ２を含む複数の走査シーケンスで構成される動作単位を繰り返す表示モードＢにおいて、走査回路２００は、走査シーケンスＢ１から画素アレイ１００の走査を開始する。

以上のように、制御回路３００を用いることによって、表示装置５０は、２つの走査シーケンスを１つの動作単位として繰り返す表示モードＢに切り替えた際に、同期信号に同期して、走査シーケンスを必ず走査シーケンスＢ１から開始することが可能となる。これに併せて、画像処理部４０も、同様に画像処理Ｂ１から表示モードＢにおける動作を開始することによって、表示モードＢに切り替えた際に、必ず正常な奇数フィールド画像を得ることができる。この結果、表示モードを切り替える際に、画像処理部４０および表示装置５０を初期状態にする必要がない。このため、画像が途切れてしまうなど、ユーザに不自然さを感じさせることなく、表示モードを切り替えることが可能となる。図７に示されるような制御回路３００を用いることによって、消費電力を抑制しつつ、表示モードを切り替える際に、ユーザに違和感を覚えさせない表示装置５０が実現できる。

本実施形態では、表示モードを切り替える際にカウンタ部である１ビットカウンタ３０２を「０」にリセットする例を挙げたが、表示モードを切り替える際に１ビットカウンタ３０２を「１」にセット（リセット）しても同様の効果を得ることができる。また、表示モードＢに切り替わった際に、走査回路２００は、走査シーケンスＢ１から開始する場合を例に挙げたが、走査シーケンスＢ２から開始してもよい。

これまで、複数の走査シーケンスで構成される動作単位を繰り返す表示モードとして、２つの走査シーケンスで構成される動作単位を繰り返す表示モードＢを例に説明したが、１つの動作単位を構成する走査シーケンスの数は２つに限られることはない。例えば、表示システムＳＹＳ（表示装置５０）は、表示モードとして、表示モードＢと、表示モードＣと、で動作してもよい。表示モードＢは、上述した動作である。つまり、１フレームの画像を奇数フィールドと偶数フィールドとの２つのフィールドに分けて、所定のフィールドレートで１フィールドずつ画像を表示する。一方、表示モードＣは、１フレームの画像を第１フィールドと第２フィールドと第３フィールドと第４フィールドとの４つのフィールドに分けて、所定のフィールドレートで１フィールドずつ画像を表示する。つまり、表示モードＣは、４つの走査シーケンスで構成される動作単位を繰り返す。このように、表示モードＣにおいて繰り返される走査シーケンスの種類の数が、表示モードＢにおいて繰り返される走査シーケンスの種類の数よりも多くてもよい。

表示モードＣにおける画像処理部４０の動作について説明する。図９（ａ）～図９（ｅ）は、画像メモリ１０から画像処理部４０に送られる画像データおよびそれぞれの画像処理モードにおいて画像処理部４０から出力される画像表示データの一例を示す図である。画像処理部４０は、表示モードＣにおいて、第１フィールドでは画像処理Ｃ１、第２フィールドでは画像処理Ｃ２、第３フィールドでは画像処理Ｃ３、第４フィールドでは画像処理Ｃ４を、それぞれ実施する。

画像処理部４０に入力される画像データは、図９（ａ）に示されるようなＮ行の画像データである。ここで、説明を簡単にするため、Ｎは４の倍数とする。画像処理Ｃ１において、画像処理部４０は、図９（ｂ）に示されるように、１行目、５行目、・・・、Ｎ－３行目と、１行目を先頭に４行ごとに取り出したデータを画像表示データとして出力する。画像処理Ｃ２において、画像処理部４０は、図９（ｃ）に示されるように、２行目、６行目、・・・、Ｎ－２行目と、２行目を先頭に４行ごとに取り出したデータを画像表示データとして出力する。画像処理Ｃ３において、画像処理部４０は、図９（ｄ）に示されるように、３行目、７行目、・・・、Ｎ－１行目と、３行目を先頭に４行ごとに取り出したデータを画像表示データとして出力する。画像処理Ｃ４において、画像処理部４０は、図９（ｅ）に示されるように、４行目、８行目、・・・、Ｎ行目と、４行目を先頭に４行ごとに取り出したデータを画像表示データとして出力する。

次いで、表示モードＣにおける走査回路２００の動作について説明する。走査回路２００は、表示モードＢにおける走査シーケンスＢ１、走査シーケンスＢ２以外に、表示モードＣにおける走査シーケンスＣ１、走査シーケンスＣ２、走査シーケンスＣ３、走査シーケンスＣ４の４つの走査シーケンスで動作する。これらの走査シーケンスは、制御回路３００によって制御される。

走査回路２００は、表示モードが表示モードＢの場合、上述と同様に、奇数フィールドを走査する走査シーケンスＢ１、および、偶数フィールドを走査する走査シーケンスＢ２によって構成される動作単位を繰り返す。また、表示モードが表示モードＣの場合、走査回路２００は、第１フィールドを走査する走査シーケンスＣ１、第２フィールドを走査する走査シーケンスＣ２、第３フィールドを走査する走査シーケンスＣ３、第４フィールドを走査する走査シーケンスＣ４によって構成される動作単位を繰り返す。

図１０（ａ）～図１０（ｄ）は、表示モードＣにおける走査回路２００の１フィールドのタイミング図である。図１０（ａ）は走査シーケンスＣ１におけるタイミング、図１０（ｂ）は走査シーケンスＣ２におけるタイミング、図１０（ｃ）は走査シーケンスＣ３におけるタイミング、図１０（ｄ）は走査シーケンスＣ４におけるタイミングをそれぞれ示す。

走査シーケンスＣ１において、走査回路２００は、表示装置５０に画像表示データが入力される時刻ｔ１１から輝度信号を書き込む走査を開始し、１行目、５行目、・・・、Ｎ－３行目の順で走査する。輝度信号の書き込みが実施されないその他の行は、前フレームまたは前フレームよりも前に書き込まれた輝度信号に応じた発光が維持される。走査シーケンスＣ２において、走査回路２００は、表示装置５０に画像表示データが入力される時刻ｔ１１から走査を開始し、２行目、６行目、・・・、Ｎ－２行目の順で走査する。走査シーケンスＣ１と同じく、輝度信号の書き込みが実施されないその他の行は、前フレームまたは前フレーム以前に書き込まれた輝度信号に応じた発光が維持される。同様に、走査回路２００は、走査シーケンスＣ３において、３行目、７行目、・・・、Ｎ－２行目を、走査シーケンスＣ４において、４行目、８行目、・・・、Ｎ行目を走査する。

このように、走査シーケンスＣ１～走査シーケンスＣ４は、走査シーケンスＢ１、走査シーケンスＢ２に対して走査を実施する行が半分となる。そのため、表示モードＣの表示レートが、表示モードＢの表示レートよりも高くなりうる。例えば、表示モードＣでは、表示モードＢに対して倍の表示レートを実現することができる。

次に、４つの走査シーケンスを１つの動作単位として繰り返す表示モードＣによる表示を実現するための制御回路３００の一例について説明する。図１１は、制御回路に４つの走査シーケンスを１つの動作単位として繰り返させるための、制御回路３００の構成例を示すブロック図である。制御回路３００は、表示モード同期回路３０１と、同期制御部３０から出力される同期信号をカウントするカウント部として機能する２ビットカウンタ３０３と、信号遷移検出回路３０４と、を含む。表示モード同期回路３０１には、ＣＰＵ２０から表示モード制御信号が入力される。表示モード同期回路３０１は、表示モード制御信号に基づき、同期信号に同期した表示モード信号を走査回路２００に出力する。２ビットカウンタ３０３は、同期信号の計数結果をフィールド信号として出力する。２ビットカウンタ３０３の最大計数値は３である。オーバーフローすると再び０から計数をする。また、２ビットカウンタ３０３は、信号遷移検出回路３０４から出力されるリセット信号によってリセット制御される。信号遷移検出回路３０４は、表示モードの論理変化を検出してリセット信号を出力する。制御回路３００において生成された表示モード信号およびフィールド信号によって、走査回路２００の走査シーケンスが制御される。

図１２には、表示モードＢと表示モードＣとの間で表示モードを切り替える際の、表示装置５０の動作のタイミング図が示されている。図１２には、表示モードＢの際の表示レートを６０Ｈｚとし、表示モードＣの際の表示レートを１２０Ｈｚとする場合が示されている。

初期状態において、表示モード同期回路３０１は、表示モード信号をＨｉレベルにする。時刻ｔ３０において、ＣＰＵ２０から表示レート６０Ｈｚ（表示モードＢ）を選択する信号が送信されると、表示モード制御信号はＬｏレベルとなる。ＣＰＵ２０の指示の後、時刻ｔ３１から、同期制御部３０は６０Ｈｚ間隔で同期信号を出力する。時刻ｔ３１において、ＣＰＵ２０の指示の後、最初の同期信号が出力されると、画像処理部４０は画像処理Ｂ１を行う。また、表示モード同期回路３０１は、この同期信号に同期して、表示モード制御信号を表示モード信号として出力する。従って、表示モード信号はＨｉレベルからＬｏレベルに遷移する。信号遷移検出回路３０４は、表示モード信号の遷移を検出し、パルス状のリセット信号を出力する。これによって、２ビットカウンタ３０３はリセットされ、フィールド信号は０となる。つまり、カウント部である１ビットカウンタ３０２は、２つの走査シーケンスを１つの動作単位として繰り返す表示モードＢにおいて、リセット状態からカウントを開始する。これによって、走査回路２００は、走査シーケンスＢ１から表示モードＢにおける走査を開始する。

以降、同期制御部３０が同期信号を出力すると、画像処理部４０は画像処理Ｂ１と画像処理Ｂ２とを交互に繰り返す。また、２ビットカウンタは同期信号を計数し、フィールド信号として出力する。このとき、表示モード信号がＬｏレベルである期間において、走査回路２００は、フィールド信号が０または２であるとき走査シーケンスＢ１を、フィールド信号が１または３であるとき走査シーケンスＢ２を実行する。従って、時刻ｔ３１以降、走査回路２００は、走査シーケンスＢ１と走査シーケンスＢ２とを繰り返す。

次いで、時刻ｔ３２において、ＣＰＵ２０から、表示レート１２０Ｈｚ（表示モードＣ）を選択する信号が送信されると、表示モード制御信号はＨｉレベルとなる。ＣＰＵ２０の指示の後、時刻ｔ３３から、同期制御部３０は１２０Ｈｚ間隔で同期信号を出力する。表示モード同期回路３０１は、同期信号に同期して、表示モード制御信号を表示モード信号に出力する。従って、表示モード信号はＬｏレベルからＨｉレベルに遷移する。信号遷移検出回路３０４は、表示モード信号の遷移を検出し、リセット信号を出力する。これによって、２ビットカウンタ３０３はリセットされ、フィールド信号は０となる。つまり、カウント部である１ビットカウンタ３０２は、４つの走査シーケンスを１つの動作単位として繰り返す表示モードＣにおいて、リセット状態からカウントを開始する。２ビットカウンタ３０３は、複数の表示モードのうち表示モードＣ以外の表示モードから表示モードＣに移行する際にリセットされるともいえる。これによって、走査回路２００は、走査シーケンスＣ１から表示モードＣにおける走査を開始する。

以降、同期制御部３０が同期信号を出力すると、画像処理部４０は画像処理Ｃ１～画像処理Ｃ４を順番に繰り返す。また、２ビットカウンタは同期信号を計数し、フィールド信号として出力する。この表示モード信号がＨｉレベルである期間において、走査回路２００は、フィールド信号が０であるとき走査シーケンスＣ１を、フィールド信号が１であるとき走査シーケンスＣ２を、フィールド信号が２であるとき走査シーケンスＣ３を、フィールド信号が３であるとき走査シーケンスＣ４を実行する。従って、時刻ｔ３３以降、走査回路２００は、走査シーケンスＣ１～走査シーケンスＣ４を順番に繰り返す。

時刻ｔ３５において、ＣＰＵ２０から、再び、表示レート６０Ｈｚ（表示モードＢ）を選択する信号が送信されると、表示モード制御信号はＬｏレベルとなる。ＣＰＵ２０の指示の後、時刻ｔ３６から、同期制御部３０は６０Ｈｚ間隔で同期信号を出力する。表示モード同期回路３０１は、同期信号に同期して、表示モード制御信号を表示モード信号に出力する。従って、表示モード信号はＨｉレベルからＬｏレベルに遷移する。このとき、信号遷移検出回路３０４によって２ビットカウンタ３０３はリセットされ、フィールド信号は０となる。従って、時刻ｔ３６以降は、時刻ｔ３１以降と同様の動作をする。

さらに、時刻ｔ３７において、ＣＰＵ２０から、再び表示レート１２０Ｈｚ（表示モードＣ）を選択する信号が送信されると、表示モード制御信号はＬｏレベルとなる。ＣＰＵ２０の指示の後、時刻ｔ３６から、同期制御部３０は１２０Ｈｚ間隔で同期信号を出力する。表示モード同期回路３０１は、同期信号に同期して、表示モード制御信号を表示モード信号に出力する。従って、表示モード信号はＬｏレベルからＨｉレベルに遷移する。信号遷移検出回路３０４によって２ビットカウンタ３０３はリセットされ、フィールド信号は０となる。従って、時刻ｔ３８以降は、時刻ｔ３３以降と同様の動作をする。

このように、表示装置５０は、複数のフィールドを走査する異なる２つの表示モードを切り替える際に、何れの表示モードにおいても複数の走査シーケンスで構成される動作単位を同じ特定の走査シーケンスから開始することができる。この結果、表示モードを切り替える際に、画像処理部４０および表示装置５０を初期状態にする必要がない。このため、自然な表示モードの切り替えを実現することができる。

上述した実施形態において、表示モードを切り替え際にカウンタ部である２ビットカウンタ３０３を「０」にリセットする例を挙げたが、「０」以外の値にセット（リセット）しても同様の効果を得ることができる。また、本実施形態では、表示モードＢ、表示モードＣのそれぞれの表示モードに対して共通のカウンタを有する場合を説明したが、表示モードごとにカウンタを独立して設けてもよい。この場合、複数の走査シーケンスで構成される動作単位を繰り返す表示モードの数に応じて２つ以上のカウンタが必要となるが、それぞれの表示モードにおいて、走査するフィールドを計数可能なカウンタの構成であればよい。

上述の実施形態で説明した表示モードは一例である。少なくとも１つの複数の走査シーケンスで構成される動作単位を繰り返す表示モードを有していれば、表示モードを切り替える際に同様の効果を得ることができる。従って、表示モードの数、各表示モードにおけるフィールドの数やフィールドデータの生成方法については限定されない。例えば、表示する画像の画質に応じて、上述の表示モードＡ、表示モードＢ、表示モードＣの３つの表示モードを適宜、切り替えて表示装置５０が表示するように動作をしてもよい。また、さらに４種類以上の表示モードを切り替えながら、表示装置５０が表示するように動作してもよい。

ここで、本実施形態の表示装置５０（表示システムＳＹＳ）を光電変換装置、電子機器、照明装置、移動体、ウェアラブルデバイスに適用した応用例について図１３～１９を用いて説明する。他にも、表示装置５０（表示システムＳＹＳ）には、電子写真方式の画像形成装置の露光光源や液晶表示装置のバックライト、白色光源にカラーフィルタを有する発光デバイスなどの用途がある。表示装置５０（表示システムＳＹＳ）は、エリアＣＣＤ、リニアＣＣＤ、メモリーカードなどからの画像情報を入力する画像入力部を有し、入力された情報を処理する情報処理部を有し、入力された画像を表示部に表示する画像情報処理装置でもよい。また、カメラやインクジェットプリンタが有する表示部は、タッチパネル機能を有していてもよい。このタッチパネル機能の駆動方式は、赤外線方式でも、静電容量方式でも、抵抗膜方式であっても、電磁誘導方式であってもよく、特に限定されない。また表示装置はマルチファンクションプリンタの表示部に用いられてもよい。

図１３は、本実施形態の表示装置５０（表示システムＳＹＳ）の応用例を表す模式図である。図１３に示される表示装置１０００は、上部カバー１００１と、下部カバー１００９と、の間に、タッチパネル１００３、表示パネル１００５、フレーム１００６、回路基板１００７、バッテリー１００８を有していてもよい。表示装置１０００において表示パネル１００５に画像を表示する際に、表示される画像の画質などに応じて、上述したように表示モードを切り替えながら画像の表示を行ってもよい。タッチパネル１００３および表示パネル１００５は、フレキシブルプリント回路ＦＰＣ１００２、１００４が接続されている。回路基板１００７には、トランジスタなどの能動素子が配される。バッテリー１００８は、表示装置１０００が携帯機器でなければ、設けなくてもよいし、携帯機器であっても、この位置に設ける必要はない。

図１３に示される表示装置１０００は、複数のレンズを有する光学部と、当該光学部を通過した光を受光し電気信号に光電変換する撮像素子とを有する光電変換装置（撮像装置）の表示部に用いられてもよい。光電変換装置は、撮像素子が取得した情報を表示する表示部を有してもよい。また、表示部は、光電変換装置の外部に露出した表示部であっても、ファインダ内に配置された表示部であってもよい。光電変換装置は、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラであってもよい。

図１４は、本実施形態の表示装置５０（表示システムＳＹＳ）を用いた光電変換装置の一例を表す模式図である。光電変換装置１１００は、ビューファインダ１１０１、背面ディスプレイ１１０２、操作部１１０３、筐体１１０４を有してよい。光電変換装置１１００は、撮像装置とも呼ばれうる。表示部であるビューファインダ１１０１に、上述の表示装置５０（表示システムＳＹＳ）が適用できる。また、背面ディスプレイ１１０２に、上述の表示装置５０（表示システムＳＹＳ）が適用されてもよい。これらの場合、表示装置５０（表示システムＳＹＳ）は、撮像する画像のみならず、環境情報、撮像指示などを表示してもよい。環境情報には、外光の強度、外光の向き、被写体の動く速度、被写体が遮蔽物に遮蔽される可能性などであってよい。

撮像に適するタイミングはわずかな時間である場合が多いため、少しでも早く情報を表示した方がよい。したがって、発光素子として有機ＥＬ素子などの有機発光材料を含む表示装置５０（表示システムＳＹＳ）がビューファインダ１１０１に用いられてもよい。有機発光材料は応答速度が速いためである。有機発光材料を用いた表示装置５０（表示システムＳＹＳ）は、表示速度が求められる、これらの装置に、液晶表示装置よりも適して用いることができる。

光電変換装置１１００は、不図示の光学部を有する。光学部は複数のレンズを有し、光学部を通過した光を受光する筐体１１０４内に収容されている光電変換素子（不図示）に結像する。複数のレンズは、その相対位置を調整することで、焦点を調整することができる。この操作を自動で行うこともできる。

表示装置５０（表示システムＳＹＳ）は、電子機器の表示部に適用されてもよい。その際には、表示機能と操作機能との双方を有してもよい。携帯端末としては、スマートフォンなどの携帯電話、タブレット、ヘッドマウントディスプレイなどが挙げられる。

図１５は、本実施形態の表示装置５０（表示システムＳＹＳ）を用いた電子機器の一例を表す模式図である。電子機器１２００は、表示部１２０１と、操作部１２０２と、筐体１２０３を有する。筐体１２０３には、回路、当該回路を有するプリント基板、バッテリー、通信部、を有してよい。操作部１２０２は、ボタンであってもよいし、タッチパネル方式の反応部であってもよい。操作部１２０２は、指紋を認識してロックの解除等を行う、生体認識部であってもよい。通信部を有する携帯機器は通信機器ということもできる。表示部１２０１に、上述の表示装置５０（表示システムＳＹＳ）が適用できる。

図１６（ａ）、図１６（ｂ）は、本実施形態の表示装置５０（表示システムＳＹＳ）を用いたさらなる応用例を表す模式図である。図１６（ａ）は、テレビモニタやＰＣモニタなどの表示装置である。表示装置１３００は、額縁１３０１を有し表示部１３０２を有する。表示装置１３００において表示部１３０２に画像を表示する際に、表示される画像の画質などに応じて、上述したように表示モードを切り替えながら画像の表示を行ってもよい。表示装置１３００は、額縁１３０１と表示部１３０２とを支える土台１３０３を有していてもよい。土台１３０３は、図１６（ａ）の形態に限られない。例えば、額縁１３０１の下辺が土台１３０３を兼ねていてもよい。また、額縁１３０１および表示部１３０２は、曲がっていてもよい。その曲率半径は、５０００ｍｍ以上６０００ｍｍ以下であってよい。表示装置１３００において表示部１３０２に画像を表示する際に、表示される画像の画質などに応じて、上述したように表示モードを切り替えながら画像の表示を行ってもよい。

図１６（ｂ）は、本実施形態の表示装置５０（表示システムＳＹＳ）を用いた他の応用例を表す模式図である。図１６（ｂ）の表示装置１３１０は、折り曲げ可能に構成されており、いわゆるフォルダブルな表示装置である。表示装置１３１０は、第１表示部１３１１、第２表示部１３１２、筐体１３１３、屈曲点１３１４を有する。表示装置１３１０において第１表示部１３１１、第２表示部１３１２に画像を表示する際に、表示される画像の画質などに応じて、上述したように表示モードを切り替えながら画像の表示を行ってもよい。第１表示部１３１１と第２表示部１３１２とは、つなぎ目のない１枚の表示装置であってよい。第１表示部１３１１と第２表示部１３１２とは、屈曲点で分けることができる。第１表示部１３１１と第２表示部１３１２とは、それぞれ異なる画像を表示してもよいし、第１表示部と第２表示部とで１つの画像を表示してもよい。

図１７は、本実施形態の表示装置５０（表示システムＳＹＳ）を用いた照明装置の一例を表す模式図である。照明装置１４００は、筐体１４０１と、光源１４０２と、回路基板１４０３と、光学フィルム１４０４と、光拡散部１４０５と、を有していてもよい。光源１４０２には、上述の表示装置５０（表示システムＳＹＳ）が適用できる。光学フィルム１４０４は光源の演色性を向上させるフィルタであってよい。光拡散部１４０５は、ライトアップなど、光源の光を効果的に拡散し、広い範囲に光を届けることができる。必要に応じて、最外部にカバーを設けてもよい。照明装置１４００は、光学フィルム１４０４と光拡散部１４０５との両方を有していてもよいし、何れか一方のみを有していてもよい。

照明装置１４００は例えば室内を照明する装置である。照明装置１４００は白色、昼白色、その他青から赤のいずれの色を発光するものであってよい。それらを調光する調光回路を有してよい。照明装置１４００は、光源１４０２として機能する表示装置５０（表示システムＳＹＳ）に接続される電源回路を有していてもよい。電源回路は、交流電圧を直流電圧に変換する回路である。また、白とは色温度が４２００Ｋで昼白色とは色温度が５０００Ｋである。また、照明装置１４００は、カラーフィルタを有してもよい。また、照明装置１４００は、放熱部を有していてもよい。放熱部は装置内の熱を装置外へ放出するものであり、比熱の高い金属、液体シリコンなどが挙げられる。

図１８は、本実施形態の表示装置５０（表示システムＳＹＳ）を用いた車両用の灯具の一例であるテールランプを有する自動車の模式図である。自動車１５００は、テールランプ１５０１を有し、ブレーキ操作などを行った際に、テールランプ１５０１を点灯する形態であってもよい。本実施形態の表示装置５０（表示システムＳＹＳ）は、車両用の灯具としてヘッドランプに用いられてもよい。自動車は移動体の一例であり、移動体は船舶やドローン、航空機、鉄道車両、無人搬送車（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｇｕｉｄｅｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ：ＡＧＶ）などの産業用ロボットなどであってもよい。移動体は、機体と機体に設けられた灯具とを有してよい。灯具は機体の現在位置を知らせるものであってもよい。

テールランプ１５０１に、上述の表示装置５０（表示システムＳＹＳ）が適用できる。テールランプ１５０１は、テールランプ１５０１として機能する表示装置５０（表示システムＳＹＳ）を保護する保護部材を有してよい。保護部材は、ある程度高い強度を有し、透明であれば材料は問わないが、ポリカーボネートなどで構成されてもよい。また、保護部材は、ポリカーボネートにフランジカルボン酸誘導体、アクリロニトリル誘導体などを混ぜてよい。

自動車１５００は、車体１５０３、それに取り付けられている窓１５０２を有してもよい。窓は、自動車の前後を確認するための窓であってもよいし、透明なディスプレイであってもよい。当該透明なディスプレイに、表示装置５０（表示システムＳＹＳ）が用いられてもよい。この場合、表示装置５０（表示システムＳＹＳ）が有する電極などの構成材料は透明な部材で構成される。また、自動車１５００の計器盤（インストルメントパネル）やカーナビゲーション・システムの画像表示部などに、表示装置５０（表示システムＳＹＳ）が用いられてもよい。

図１９（ａ）、図１９（ｂ）を参照して、上述の各実施形態の表示装置５０（表示システムＳＹＳ）の適用例について、さらに説明する。表示装置５０（表示システムＳＹＳ）は、例えばスマートグラス、ＨＭＤ、スマートコンタクトのようなウェアラブルデバイスとして装着可能なシステムに適用できる。このような適用例に使用される表示装置５０（表示システムＳＹＳ）は、可視光を光電変換可能な撮像装置と、可視光を発光可能な表示装置５０（表示システムＳＹＳ）とを有しうる。

図１９（ａ）は、１つの適用例に係る眼鏡１６００（スマートグラス）を説明する。眼鏡１６００のレンズ１６０１の表面側に、ＣＭＯＳセンサやＳＰＡＤのような撮像装置１６０２が設けられている。また、レンズ１６０１の裏面側には、上述した各実施形態の表示装置５０（表示システムＳＹＳ）が設けられている。

眼鏡１６００は、制御装置１６０３をさらに備える。制御装置１６０３は、撮像装置１６０２と各実施形態に係る表示装置５０（表示システムＳＹＳ）に電力を供給する電源として機能する。また、制御装置１６０３は、撮像装置１６０２と表示装置の動作を制御する。レンズ１６０１には、撮像装置１６０２に光を集光するための光学系が形成されている。

図１９（ｂ）は、１つの適用例に係る眼鏡１６１０（スマートグラス）を説明する。眼鏡１６１０は、制御装置１６１２を有しており、制御装置１６１２に、撮像装置１６０２に相当する撮像装置と、表示装置５０（表示システムＳＹＳ）が搭載される。レンズ１６１１には、制御装置１６１２内の撮像装置と、表示装置５０（表示システムＳＹＳ）からの発光を投影するための光学系が形成されており、レンズ１６１１には画像が投影される。制御装置１６１２は、撮像装置および表示装置に電力を供給する電源として機能するとともに、撮像装置および表示装置５０（表示システムＳＹＳ）の動作を制御する。制御装置は、装着者の視線を検知する視線検知部を有してもよい。視線の検知は赤外線を用いてよい。赤外発光部は、表示画像を注視しているユーザの眼球に対して、赤外光を発する。発せられた赤外光の眼球からの反射光を、受光素子を有する撮像部が検出することで眼球の撮像画像が得られる。平面視における赤外発光部から表示部への光を低減する低減手段を有することで、画像品位の低下を低減する。

赤外光の撮像により得られた眼球の撮像画像から表示画像に対するユーザの視線を検出する。眼球の撮像画像を用いた視線検出には任意の公知の手法が適用できる。一例として、角膜での照射光の反射によるプルキニエ像に基づく視線検出方法を用いることができる。

より具体的には、瞳孔角膜反射法に基づく視線検出処理が行われる。瞳孔角膜反射法を用いて、眼球の撮像画像に含まれる瞳孔の像とプルキニエ像とに基づいて、眼球の向き（回転角度）を表す視線ベクトルが算出されることにより、ユーザの視線が検出される。

本発明の一実施形態に係る表示装置５０（表示システムＳＹＳ）は、受光素子を有する撮像装置を有し、撮像装置からのユーザの視線情報に基づいて表示装置５０（表示システムＳＹＳ）の表示画像を制御してもよい。

具体的には、表示装置５０（表示システムＳＹＳ）は、視線情報に基づいて、ユーザが注視する第一の視界領域と、第一の視界領域以外の第二の視界領域とを決定される。第一の視界領域、第二の視界領域は、表示装置５０（表示システムＳＹＳ）の制御装置（例えば、制御回路３００）が決定してもよいし、外部の制御装置が決定したものを受信してもよい。表示装置５０（表示システムＳＹＳ）の表示領域において、第一の視界領域の表示解像度を第二の視界領域の表示解像度よりも高く制御してよい。つまり、第二の視界領域の解像度を第一の視界領域よりも低くしてよい。

また、表示領域は、第一の表示領域、第一の表示領域とは異なる第二の表示領域とを有し、視線情報に基づいて、第一の表示領域および第二の表示領域から優先度が高い領域を決定される。第一の視界領域、第二の視界領域は、表示装置５０（表示システムＳＹＳ）の制御装置が決定してもよいし、外部の制御装置が決定したものを受信してもよい。優先度の高い領域の解像度を、優先度が高い領域以外の領域の解像度よりも高く制御してよい。つまり優先度が相対的に低い領域の解像度を低くしてよい。

なお、第一の視界領域や優先度が高い領域の決定には、ＡＩを用いてもよい。ＡＩは、眼球の画像と当該画像の眼球が実際に視ていた方向とを教師データとして、眼球の画像から視線の角度、視線の先の目的物までの距離を推定するよう構成されたモデルであってよい。ＡＩプログラムは、表示装置が有しても、撮像装置が有しても、外部装置が有してもよい。外部装置が有する場合は、通信を介して、表示装置５０（表示システムＳＹＳ）に伝えられる。

視認検知に基づいて表示制御する場合、外部を撮像する撮像装置を更に有するスマートグラスに好ましく適用できる。スマートグラスは、撮像した外部情報をリアルタイムで表示することができる。

発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。

５０：表示装置、１００：画素アレイ、１０１：画素、２００：走査回路、３００：制御回路

Claims (21)

1. 複数の画素が行列状に配された画素アレイを走査する走査回路と、複数の表示モードのうち選択された表示モードに応じて前記画素アレイの走査を行うように前記走査回路を制御する制御回路と、を含む表示装置であって、
   前記複数の表示モードは、前記走査回路が前記画素アレイのうち所定の走査線を所定の順番で走査する第１走査シーケンスを含む複数の走査シーケンスで構成される動作単位を繰り返す第１表示モードを含み、
   前記複数の表示モードのうち前記第１表示モード以外の表示モードから前記第１表示モードに移行する場合に、前記制御回路は、前記動作単位を前記第１走査シーケンスから開始するように前記走査回路を制御することを特徴とする表示装置。
2. 同期信号をカウントするカウント部をさらに含み、
   前記第１表示モードにおいて、
   前記制御回路は、前記カウント部が前記同期信号をカウントした結果に基づいて、前記複数の走査シーケンスのうち前記走査回路が前記画素アレイを走査する走査シーケンスを制御し、
   前記カウント部は、リセット状態からカウントを開始することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記カウント部が、前記複数の表示モードのうち前記第１表示モード以外の表示モードから前記第１表示モードに移行する際にリセットされることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
4. 前記複数の表示モードは、前記走査回路が１つの走査シーケンスで前記画素アレイを走査する第２表示モードをさらに含むことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の表示装置。
5. 前記複数の表示モードは、前記走査回路が１つの走査シーケンスで前記画素アレイを走査する第２表示モードをさらに含み、
   前記第２表示モードにおいて、前記カウント部はリセット状態であることを特徴とする請求項２または３に記載の表示装置。
6. 前記第１表示モードの表示レートが、前記第２表示モードの表示レートよりも高いことを特徴とする請求項４または５に記載の表示装置。
7. 前記複数の走査シーケンスを第１の複数の走査シーケンス、前記動作単位を第１動作単位とし、
   前記複数の表示モードは、前記走査回路が前記第１走査シーケンスとは異なる第２走査シーケンスを含む第２の複数の走査シーケンスで構成される第２動作単位を繰り返す第３表示モードをさらに含み、
   前記複数の表示モードのうち前記第３表示モード以外の表示モードから前記第３表示モードに移行する場合に、前記制御回路は、前記第２動作単位を前記第２走査シーケンスから開始するように前記走査回路を制御することを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の表示装置。
8. 前記複数の走査シーケンスを第１の複数の走査シーケンス、前記動作単位を第１動作単位とし、
   前記複数の表示モードは、前記走査回路が前記第１走査シーケンスとは異なる第２走査シーケンスを含む第２の複数の走査シーケンスで構成される第２動作単位を繰り返す第３表示モードをさらに含み、
   前記複数の表示モードのうち前記第３表示モード以外の表示モードから前記第３表示モードに移行する場合に、前記制御回路は、前記第２動作単位を前記第２走査シーケンスから開始するように前記走査回路を制御し、
   前記第３表示モードにおいて、前記カウント部はリセット状態からカウントを開始することを特徴とする請求項２、３および５の何れか１項に記載の表示装置。
9. 前記カウント部が、前記複数の表示モードのうち前記第３表示モード以外の表示モードから前記第３表示モードに移行する際にリセットされることを特徴する請求項８に記載の表示装置。
10. 前記第３表示モードの表示レートが、前記第１表示モードの表示レートよりも高いことを特徴とする請求項７乃至９の何れか１項に記載の表示装置。
11. 前記第３表示モードにおいて繰り返される走査シーケンスの種類の数が、前記第１表示モードにおいて繰り返される走査シーケンスの種類の数よりも多いことを特徴とする請求項７乃至１０の何れか１項に記載の表示装置。
12. 前記第１走査シーケンスにおいて、前記走査回路は、前記画素アレイのうち一部を走査することを特徴とする請求項１乃至１１の何れか１項に記載の表示装置。
13. 前記第１走査シーケンスにおいて、前記走査回路は、前記画素アレイのうち複数の行を同時に走査することを特徴とする請求項１乃至１２の何れか１項に記載の表示装置。
14. 前記画素アレイにおいて画像を表示するための画像表示データを生成する画像処理部をさらに含むことを特徴とする請求項１乃至１３の何れか１項に記載の表示装置。
15. 前記画像処理部は、前記複数の表示モードのそれぞれに応じて互いに異なる画像表示データを生成することを特徴とする請求項１４に記載の表示装置。
16. 前記第１表示モードに移行する場合に、前記画像処理部は、前記第１走査シーケンスに応じた画像データを生成することを特徴とする請求項１４または１５に記載の表示装置。
17. 複数のレンズを有する光学部と、前記光学部を通過した光を受光する撮像素子と、画像を表示する表示部と、を有し、
    前記表示部は、前記撮像素子が撮像した画像を表示する表示部であり、かつ、請求項１乃至１６の何れか１項に記載の表示装置を有することを特徴とする光電変換装置。
18. 表示部が設けられた筐体と、前記筐体に設けられ、外部と通信する通信部と、を有し、
    前記表示部は、請求項１乃至１６の何れか１項に記載の表示装置を有することを特徴とする電子機器。
19. 光源と、光拡散部および光学フィルムの少なくとも一方と、を有する照明装置であって、
    前記光源は、請求項１乃至１６の何れか１項に記載の表示装置を有することを特徴とする照明装置。
20. 機体と、前記機体に設けられている灯具と、を有する移動体であって、
    前記灯具は、請求項１乃至１６の何れか１項に記載の表示装置を有することを特徴とする移動体。
21. 画像を表示するための表示部を有するウェアラブルデバイスであって、
    前記表示部は、請求項１乃至１６の何れか１項に記載の表示装置を有することを特徴とするウェアラブルデバイス。

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