JPWO2005045795A1 - 携帯端末装置 - Google Patents

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Abstract

装置の動作状態に応じて、必要な表示能力を維持しつつ、雑音の発生を抑制することが可能な携帯端末装置を提供する。 制御部１６及び表示部コントローラ１９は、液晶表示装置からなる表示部２０の駆動制御を行うものであり、装置の動作状態に応じて適切な駆動状態となるように、駆動方式、駆動周波数などの駆動動作を変更する。例えば、カメラ動作時等の動画表示を行う場合には、１ライン反転駆動等の順次走査駆動を用いて表示部２０の表示画像の画質を優先する駆動動作を行い、視認性を向上させる。また、音声通話時などの他の動作モード時には、インターレース駆動等の飛び越し走査駆動を用いて表示部２０による雑音を抑制して音響特性を優先する駆動動作を行い、良好な使用環境を確保する。

Description

本発明は、液晶表示装置などの表示装置を備えた携帯端末装置に関する。
近年、携帯情報端末、携帯電話機、及び小型情報機器等の携帯端末装置には、その表示装置として液晶表示装置が多く用いられ、ユーザはこの表示装置に表示される内容によって必要な情報を得ている。この種の携帯端末装置に用いられる表示装置については、小型化及び軽量化という要求に応じるべく、表示パネルの薄型化が求められている。
図１２は携帯端末装置に適用した従来の液晶表示装置の表示部の構成例を示す縦断面図である。液晶表示装置は、携帯端末装置の本体を構成する筐体５１１に開けた表示窓５１４に対応させて液晶表示パネル５を配置し、表示窓５１４にはアクリルパネル５１２を取り付けている。また、アクリルパネル５１２と液晶表示パネル５との間には、スペーサ５１５が配置されることにより、空気層５１３が形成されている。
携帯端末装置用の液晶表示装置は、図１２に示したように、通常、アクリルパネル５１２が液晶表示パネル５の面上に直接配置されることはない。これは、そのように配置すると、外部衝撃を液晶表示パネル５が直接受けてしまったり、光学的な干渉縞の発生によって液晶表示パネル５の表示の視認性低下を招いたり等の不具合が生じるためである。したがって、携帯端末装置用の液晶表示装置はその性質上、アクリルパネル５１２と液晶表示パネル５との間には空間保持のための空気層５１３が必要となっている。
液晶表示パネル５は、ガラス基板５０１とガラス基板５０５とを液晶スペーサ５１６を挟んで間隔をおいて配置し、この間隔部分を封止するシール材によって区画された空間の中に液晶を注入して液晶層５０３を形成し、更に、ガラス基板５０１及び５０５それぞれの液晶層５０３側とは反対側に偏光板５０６を配置した積層構造を持つ。
また、液晶表示パネル５の下段にはバックライトモジュール５０８を配置し、このバックライトモジュール５０８を、バックライト用のフレーム５０９で覆い、フレーム５０９をネジ５１０により筐体５１１に固定している。
ガラス基板５０１の液晶層５０３側の面には透明電極５０２のパターンが形成されており、この透明電極５０２のパターンには液晶層５０３を駆動する電気信号を出力するドライバＩＣとしての半導体チップを導通搭載している。
ガラス基板５０５の液晶層５０３側の面には、液晶の表示画素毎に対応した透明電極５０４のパターンが形成され、透明電極５０２と同様、液晶層５０３を駆動する電気信号を出力するドライバＩＣとしての半導体チップを導通搭載している。
このような構成の液晶表示パネル５では、操作部等による操作信号にしたがって半導体チップが画像形成信号を出力し、この画像形成信号に基づいて液晶層５０３を駆動して文字や図形を表示することができる。
上記のように構成された液晶表示装置の駆動方式としては、複数のものが存在するが、表示不良（ムラ、クロストーク等）の各種問題が少ない１ライン反転駆動方式という駆動方式が主に用いられている。
なお、消費電力削減のために液晶表示装置の表示モードを切り替える例として、例えば、電源監視部によってバッテリの電圧が低下したと判断された場合に動画モードから静止画モード切り替えを行うもの（特許文献１参照）、アクティブマトリックス方式の液晶表示装置において、部分表示モード時の非表示部の電圧印加フレーム数を最適化することにより電力消費効率を向上させたもの（特許文献２参照）などがある。
一般に、液晶表示パネルは、液晶層を挟む電極に駆動電圧を印加する必要があるが、上記１ライン反転駆動方式における駆動電圧は大きく、電極にかかる信号波形の周波数が人間の耳に聞こえる可聴周波数（４０Ｈｚ〜２０ｋＨｚ）の帯域に入ってしまう。この為、１ライン反転駆動方式によって表示動作している液晶表示パネルでは、この周波数が人間にとって雑音（音鳴り）として聞こえてしまうことがある。また、１ライン反転駆動方式以外にも、電極にかかる信号波形の周波数が可聴周波数となるような駆動方式を用いた場合、上記と同様に雑音が発生する。
図１２に示した構成の携帯端末装置の表示部では、アクリルパネル５１２に付着した汚れを取る為に、人間が指でアクリルパネル５１２をこすったり、人間がアクリルパネル５１２を指で押して、アクリルパネル５１２と偏光板５０６とを接触させたりすると、アクリルパネル５１２には静電気が帯電してしまう。
アクリルパネル５１２が静電気等により帯電すると、図１２に示した構成の液晶表示装置では、帯電したアクリルパネル５１２及び透明電極５０２の２つの構成が静電スピーカ構造を形成してしまう。以下、静電スピーカについて説明する。
図１３は、静電スピーカの構成図である。同図に示したように、静電スピーカとは、振動板電極６０１とその背面に対極６０２を設け、両極間に大きな直流電圧（対極６０２のバイアス電圧Ｅ０）と交流電圧（振動板電極６０１に印加される交流電圧Ｅ）とを重ねて印加すると、その電圧に相応した静電的な吸引力が発生して、振動板電極６０１が振動し、その振動が音として出力される構成のものである。
図１２に示したような液晶表示装置では、静電気により帯電したアクリルパネル５１２が図１３の振動板電極６０１に相当し（図１３の電圧Ｅは、静電気に相当）、透明電極５０２が図１３の対極６０２に相当する為、アクリルパネル５１２と透明電極５０２は静電スピーカを形成することになる。
したがって従来の液晶表示装置では、アクリルパネル５１２の帯電により、上記のような静電スピーカ構造が形成されることで、透明電極５０２にかかる電圧の信号波形の周波数の音が発生してしまう為、アクリルパネル５１２が帯電していないときに比べて非常に大きい雑音が発生してしまうという問題があった。また、上記の発生した音の周波数が、人間にとって感度が敏感な４００Ｈｚ〜１３ｋＨｚの周波数になるような場合は、上記雑音の影響が特に大きかった。
図１３に示した静電スピーカの振動板電極６０１を振動させる力Ｆは、静電気学の理論により以下の数式１のように求められる。
Figure 2005045795
 ここで、ε０は真空の誘電率、ｇ０は振動板電極６０１と対極６０２との間の距離である。
数式１より明らかなように、振動板電極６０１を振動させる力Ｆは、振動板電極６０１と対極６０２との間の距離の２乗に反比例して大きくなり、この力Ｆに比例して雑音の音圧レベルも大きくなる。
前述したように、携帯電話機等の携帯端末装置では薄型化が必須課題となっている為、アクリルパネル５１２と液晶表示パネル５との距離は小さい方が好ましいが、アクリルパネル５１２と液晶表示パネル５との距離を小さくすればする程、アクリルパネル５１２と透明電極５０２とがより近づき、アクリルパネル５１２を振動させる力Ｆが大きくなる為、上記の雑音は無視できない問題となってしまう。したがって、携帯電話機等の携帯端末装置に搭載された液晶表示装置においては、特に液晶表示装置部分を薄くなるように構成したものでは、上記雑音の発生が大きな問題となっていた。上記雑音は耳を近づけたり、非常に静かな場所で聞き取れる音量であり、特に使用時に表示部が耳に近づく構造になる携帯電話機等では、重要な課題である。
以上で説明した音鳴りの問題は、液晶表示装置の駆動電圧の周波数を低い周波数（例えば４００Ｈｚ以下）や高い周波数（例えば２０ｋＨｚ以上）にし、静電スピーカ構造によって発生した音圧レベルを人間の可聴帯域にならないようにすることによって、解決することが可能である。
実質的に、液晶表示装置の駆動周波数を下げる駆動方法として、フレーム反転駆動とインターレース駆動がある。フレーム反転駆動は、駆動周波数が６０〜１００Ｈｚ程度であり、駆動周波数を大きく下げることによって消費電力も下げられ、音鳴りの観点からみて非常によい。しかし、一般的にフレーム反転駆動は、特に透過型の液晶において、表示画面の上下方向のムラ、表示画面中の黒い部分などが垂直方向ににじんで見えるクロストーク、表示画面がちらつくフリッカーなどが目立ちやすいという画質上の課題がある。また、インターレース駆動は、駆動周波数が１２０〜４００Ｈｚ程度であり、駆動周波数を下げることができ、さらに、静止画を表示する場合には、フレーム反転駆動と比較して、表示画面の上下方向のムラ、クロストーク、フリッカー等は問題にならない。しかし、インターレース駆動では、動画を表示する際に、表示画面中に横筋が生じたり、ユーザが表示画面を見たときに違和感を感じるなどの画質上の課題がある。
特開２００２−２２３２９１号公報 特開２００２−１２３２２２号公報
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、装置の動作状態に応じて、必要な表示能力を維持しつつ、雑音の発生を抑制することが可能な携帯端末装置を提供することを目的とする。
本発明の携帯端末装置は、電圧を印加して駆動する表示部を備えた携帯端末装置であって、自装置の動作状態に適応した表示部の駆動状態となるように、前記表示部の駆動方式、駆動周波数の少なくとも一方を含む駆動動作を変更する表示部駆動制御手段を備えるものである。
この構成により、装置の動作状態に応じて必要な表示能力を維持しつつ、表示部等による雑音の発生を抑制することが可能となる。例えば、表示部の動画表示の有無、カメラ動作の有無、通信動作の有無などによるそれぞれの動作状態に応じて、駆動方式や駆動周波数を変更する。これにより、装置の使用状態や使用目的、表示内容等に応じて、表示部において適切な画質が得られるとともに、動作状態に合った適切な消費電力で使用できる。また、動作状態に応じて雑音の発生を抑制し、良好な使用環境を得ることができる。
また、本発明の一実施形態として、上記の携帯端末装置であって、前記表示部駆動制御手段は、動画表示を行うときには前記表示部を順次走査駆動により駆動し、その他の表示を行うときには前記表示部を飛び越し走査駆動により駆動するように駆動方式を変更するものも含まれる。
この構成により、動画表示目的の時には１ライン反転駆動等の順次走査駆動で表示部を駆動し、静止画等の他の表示目的の時にはインターレース駆動等の飛び越し走査駆動で表示部を駆動することによって、動画表示時には表示画面の上下方向のムラ、クロストーク、フリッカー等の表示ノイズが無い高画質の表示を行うことができ、静止画等の他の表示時には音鳴りが無い携帯端末装置を得ることができる。
また、本発明の一実施形態として、上記の携帯端末装置であって、前記表示部駆動制御手段は、カメラを動作させるカメラモードのときは前記表示部を順次走査駆動により駆動し、その他の動作モードのときは前記表示部を飛び越し走査駆動により駆動するように駆動方式を変更するものも含まれる。
この構成により、カメラモードにおいては表示部において動画を表示する場合が多いため、動画表示時に表示ノイズが無い高画質の表示を行うことができる。また、音声通話時などの他の動作モードのときは音鳴りの問題を抑止できる。
また、本発明の一実施形態として、上記の携帯端末装置であって、前記表示部駆動制御手段は、前記カメラモードの開始時に前記表示部の駆動方式を順次走査駆動に変更し、前記カメラモードの終了時に他の動作モードに移行する場合に前記表示部の駆動方式を飛び越し走査駆動に変更するものも含まれる。
この構成により、カメラモードにおいて動画表示時の画質を向上でき、カメラモードから他の動作モードに移行したときに音鳴りの問題を抑止できる。
また、本発明の一実施形態として、上記の携帯端末装置であって、前記表示部駆動制御手段は、前記駆動動作を変更する際、前記表示部における一画面の走査を完了して次の画面の走査を開始するまでの期間において、前記駆動動作変更を実行するものも含まれる。
この構成により、駆動方式などの駆動動作を変更した場合に、表示部の表示画面において画像の乱れ等の不具合を防止でき、ユーザにおいて駆動動作の変更を認識されにくくすることが可能となる。
また、本発明の一実施形態として、上記の携帯端末装置であって、前記表示部駆動制御手段は、前記駆動動作を変更する際、この駆動動作の変更前後で前記表示部の表示内容を変更するものも含まれる。
この構成により、駆動方式などの駆動動作を変更する際に、駆動動作の変更前と変更後とで異なる画像を表示することによって、ユーザにおいて駆動動作の変更を認識されにくくすることが可能となる。
また、本発明の一実施形態として、上記の携帯端末装置であって、前記表示部駆動制御手段は、自装置の動作状態に応じて前記表示部の駆動方式、駆動周波数、駆動電圧の少なくともいずれか一つを変更するものも含まれる。
この構成により、装置の使用状態や使用目的に応じて、さらに適切な画質と消費電力で使用できる携帯端末装置を得ることが可能となる。
また、本発明の一実施形態として、上記の携帯端末装置であって、前記表示部駆動制御手段は、自装置が待機状態のときに前記表示部の駆動方式を飛び越し走査駆動またはフレーム反転駆動に変更するものも含まれる。
この構成により、待受けモードなどの待機状態において、消費電力を削減でき、適切な消費電力で表示部を駆動することができる。
本発明によれば、装置の動作状態に応じて、必要な表示能力を維持しつつ、雑音の発生を抑制することが可能な携帯端末装置を提供できる効果が得られる。
本発明の実施形態に係る携帯端末装置の主要部の構成を示すブロック図 第１の実施形態に係る携帯端末装置の動作を示すフローチャート １ライン反転駆動の説明図 ３ラインインターレース駆動の説明図 動画を表示した際の表示画像の説明図 第２の実施形態に係る携帯端末装置の動作を説明するタイミングチャート 第３の実施形態に係る携帯端末装置の動作を示すフローチャート 表示部の駆動変更時における表示画像の切り替え例（第１の例）を示した図 表示部の駆動変更時における表示画像の切り替え例（第２の例）を示した図 本実施形態に係る携帯端末装置の動作モードを示す図 第４の実施形態における動作モード毎の表示部の駆動動作の内容と各部の動作状態との対応を示す図 携帯端末装置に適用した従来の液晶表示装置の表示部の構成例を示す縦断面図 静電スピーカの構成図
符号の説明
１１ 通話部
１２ 送受信部
１３ レシーバ
１４ マイク
１６ 制御部
１７ 記憶部
１８ 操作部
１９ 表示部コントローラ
２０ 表示部
２１ カメラ
図１は本発明の実施形態に係る携帯端末装置の主要部の構成を示すブロック図である。本実施形態では、携帯端末装置として移動体通信システムの移動局端末である携帯電話機を例示して説明を行う。
本実施形態の携帯端末装置は、音声通話を行うための音声信号の変換等を行う通話部１１と、無線通信を行うための送信信号の変調及び受信信号の復調等を行う送受信部１２とを備えている。この通話部１１及び送受信部１２は、音声通話手段として機能する。通話部１１には受話用のレシーバ１３と送話用のマイク１４とが接続され、送受信部１２には通信電波の送受波用のアンテナ１５が接続されている。また、携帯端末装置には、各部の制御を行う制御部１６と、各種設定データや電話帳データなどを記憶する記憶部１７と、各種操作入力を行うためのキーボタン等を有してなる操作部１８と、装置の動作状態などを表示する液晶表示装置により構成される表示部２０と、表示部２０を駆動する表示部コントローラ１９とが設けられている。さらに、携帯端末装置は、被写体を撮影して静止画または動画の画像信号を出力するカメラ２１を備えている。表示部２０は表示手段の一例に相当し、制御部１６及び表示部コントローラ１９は表示部駆動制御手段の機能を実現するものである。これらの制御部１６と送受信部１２、記憶部１７、操作部１８、表示部コントローラ１９、カメラ２１との間でデータ伝送が行われるようになっている。
この携帯端末装置において音声通話を行う場合は、通話部１１において、マイク１４に入力された音声信号を送信信号に変換するとともに、受信信号を音声信号に変換してレシーバ１３に出力する。また、送受信部１２では、制御部１６による制御の元に送信信号の変調、及び受信信号の復調を行い、アンテナ１５を介して基地局との間でやり取りされる送信信号及び受信信号の送受信を行う。
このとき、操作部１８によるキー操作入力によって番号入力や指示入力、オフフック・オンフックなどを行うことにより、相手先の電話番号の入力、または電話帳の検索及び通信相手先の指定、発信操作、着信応答操作、通話終了操作などを行う。また、表示部コントローラ１９によって表示部２０を駆動し、表示部２０に通信相手先の電話番号などの情報、受信状態、時間などを表示する。また、記憶部１７において、各種設定データ、通信相手先の情報などの電話帳データ、送信または受信した電子メールのデータ、静止画または動画の画像データ、着信音データ、音声メッセージ等の音声データなどのデータの書き込み、読み出しを行う。
また、撮影を行う場合は、カメラ２１を起動し、カメラ２１によって得られた被写体の動画像を表示部２０に表示しながら、操作部１８からのキー操作入力に応じて静止画像や動画像を取り込み、画像データを記憶部１７に記憶する。記憶部１７に記憶した画像データは送受信部１２によって通信相手に伝送することが可能である。ＴＶ電話によるビデオ通信を行う場合は、カメラ２１によって被写体の動画像を取り込むとともに、マイク１４によって音声を入力し、これらの動画像データ及び音声データを送受信部１２によって通信相手に送信する。またこのとき、通信相手からの動画像データ及び音声データを送受信部１２によって受信し、受信した音声をレシーバ１３より再生出力する。表示部２０には、通信相手から伝送された動画像または自端末で撮影した動画像を表示する。
液晶表示装置の表示部２０を駆動する際には、表示素子における液晶層を挟む電極に駆動電圧を印加する必要があるが、駆動方式や駆動周波数、駆動電圧などによっては、電極にかかる駆動信号に起因する雑音が可聴周波数の音鳴りとして聞こえることがある。また、液晶表示装置の表面には、表示素子面に対向して板状の絶縁体であるアクリルパネルが設けられており、このアクリルパネル等が静電気等により帯電すると、帯電したアクリルパネルと表示素子の電極とによって静電スピーカが形成される。この静電スピーカ構造によって、液晶表示装置の駆動時に発生する雑音が増幅され、ユーザが音声通話等を行う場合に音鳴りが顕著に感じられることがある。
そこで、本実施形態では、音声通話時、待受け時、カメラ撮影時、ＴＶ電話通信時など、携帯端末装置の動作状態や使用状態に応じて、表示部２０の駆動方式、駆動周波数、駆動電圧などの駆動動作を変化させ、表示部２０より生じる雑音を抑制する。例えば、音声通話時などには表示部２０の雑音を抑制して音響特性を優先する駆動動作を行い、良好な使用環境を確保する。この場合の駆動方式には、インターレース駆動、特に３ラインインターレース駆動などを用いる。一方、カメラ動作時には表示部２０の表示画像の画質を優先する駆動動作を行い、視認性を向上させる。この場合の駆動方式には、１ライン反転駆動などを用いる。また、待受け時には、消費電力を抑える駆動動作を行う。この場合の駆動方式には、インターレース駆動やフレーム反転駆動などを用いる。
以下の実施形態において、表示部２０の駆動動作を変更する例をいくつか示す。
（第１の実施形態）
図２は第１の実施形態に係る携帯端末装置の動作を示すフローチャートである。第１の実施形態では、カメラ撮影時、ＴＶ電話通信時などのカメラ２１を動作させるカメラモードの開始時には、表示部２０の駆動動作を変更し、カメラ２１で撮影した画像を表示する場合の画質を優先する駆動動作を行う。また、カメラモードの終了時には、表示部２０の駆動動作を変更し、表示部２０の雑音を抑制した駆動動作を行う。
すなわち、ユーザからの操作部１８の操作入力などによってカメラモードを開始するときに（ステップＳ１１）、制御部１６は、表示部２０における表示画像の画質を向上した駆動動作となるように表示部２０の駆動動作を変更する（ステップＳ１２）。そして、カメラ２１による静止画または動画の撮影やＴＶ電話通話等が終了し、カメラモードを終了するときに（ステップＳ１３）、制御部１６は、表示部２０による雑音を抑制した駆動動作となるように表示部２０の駆動動作を変更する（ステップＳ１４）。
携帯電話機では、表示部２０とレシーバ１３等の音声出力部とが近傍にあり、音声通話時にユーザが耳を表示部２０に近づけて使用するため、表示部２０からの雑音に敏感になる。よって、カメラモード以外の通常モード時などでは、表示部２０による音鳴りを抑制する駆動動作を行い、耳につく雑音を無くして使用環境を向上する。具体的には、表示部２０の駆動方式として、飛び越し走査駆動の一つであるインターレース駆動、好ましくは３ラインインターレース駆動を用いて駆動する。
一方、カメラを使用するカメラモード時等のように、ユーザの耳が表示部２０から離れている場合には、表示部２０による雑音はあまり気にならない。この場合は逆に、カメラ２１で撮影した撮影画像や撮影中の被写体画像、あるいは通信相手から送られてきた撮影画像等を表示部２０に表示する際の画質が重要となる。よって、カメラモード時では、表示部２０における表示画像の画質を向上した駆動動作を行う。特に本実施形態では、カメラ撮影中の動画像やＴＶ電話通信時の動画像を表示する場合を考慮し、表示部２０において高画質の動画表示が可能な駆動動作を行う。具体的には、表示部２０の駆動方式として、順次走査駆動の一つである１ライン反転駆動を用いて駆動する。
ここで、液晶表示装置の駆動方式の具体例である、１ライン反転駆動とインターレース駆動について説明する。図３は１ライン反転駆動の説明図である。図３において、左側の数字は液晶表示デバイスにおける各ラインの空間配置順、すなわちライン番号を示している。また、「＋」「−」は各ライン走査時の印加電圧の極性を示し、右側の数字は各ラインを走査する順番を示している。
１ライン反転駆動は、液晶表示デバイスの１ライン毎に順次走査し、１ライン毎に駆動用の印加電圧の極性を反転する駆動方式である。図３（ａ）に示すｎフレーム目では、表示画面中で一番上に位置する１ライン目を＋で走査した後には、極性反転して、２ライン目を−で走査し、再び極性反転して、３ライン目を＋で走査して行き、最下のラインまで繰り返す。その後、図３（ｂ）に示すｎ＋１フレーム目では、１ライン目を−で走査した後には、極性反転して、２ライン目を＋で走査し、再び極性反転して、３ライン目を＋で走査して行き、最下のラインまで繰り返す。以降、この動作を繰り返していく。
図４は３ラインインターレース駆動の説明図である。図４において、図３と同様、左側の数字は液晶表示デバイスにおける各ラインの空間配置順、すなわちライン番号を示している。また、「＋」「−」は各ライン走査時の印加電圧の極性を示し、右側の数字は各ラインを走査する順番を示している。
インターレース駆動は、飛び越し走査駆動とも言われ、ｎライン毎に１本づつ走査していく駆動方式である。３ラインインターレース駆動の場合は、３ラインごとに飛び越し走査して行き、表示画面を上から下まで走査する度に印加電圧の極性を反転する。図４（ａ）に示すｎフレーム目では、１ライン目，４ライン目，７ライン目，・・・を＋で走査した後には、極性反転して、２ライン目，５ライン目，８ライン目，・・・を−で走査し、再び極性反転して、３ライン目，６ライン目，・・・を＋で走査する。その後、図４（ｂ）に示すｎ＋１フレーム目では、１ライン目，４ライン目，７ライン目，・・・を−で走査した後には、極性反転して、２ライン目，５ライン目，８ライン目，・・・を＋で走査し、再び極性反転して、３ライン目，６ライン目，・・・を−で走査する。以降、この動作を繰り返していく。
次に、上記液晶表示装置の駆動方式と表示部において発生する音の周波数との関係について説明する。
１ライン反転駆動の場合、表示部において発生する音の周波数は、表示素子の解像度のライン数と駆動周波数（ここではフレーム周波数）とに依存する。すなわち、音の周波数＝フレーム周波数×ライン数／２である。したがって、例えばＱＶＧＡ（２４０×３２０ドット）の液晶表示装置の場合、３２０×６０／２＝約１０ｋＨｚとなり、人間の耳では高音として認識される。
ｎラインインターレース駆動の場合は、表示部において発生する音の周波数は表示素子の解像度に依存せず、画面の走査周波数（すなわちフレーム周波数）のみに依存する。すなわち、音の周波数＝フレーム周波数／（２×ｎ）である。したがって、３ラインインターレース駆動の場合、６０／（２×３）＝約９０Ｈｚとなる。また、表示画像のフリッカーを抑制して画質の最適化を図るために、フレーム周波数を６０Ｈｚから１００Ｈｚ程度に上げてもよい。この場合、発生する音の周波数は約１５０Ｈｚであるが、周波数が低いので人間の耳では容易に認識できない。
したがって、この３ラインインターレース駆動により、表示部の音鳴りの無い携帯端末装置を実現できる。この３ラインインターレース駆動は、１ライン反転駆動と比較して、音が発生しても周波数が低いため音鳴りの問題もなく、かつ低消費電力な駆動方式である。また、フレーム反転駆動と比較して、表示画像においてクロストーク、フリッカー、画面の上下ムラ等の画質上の問題が少ない駆動方式である。
しかし、インターレース駆動は、動画を表示する場合に画質上の問題が生じることがある。図５は動画を表示した際の表示画像の説明図である。
例えば、カメラで撮像していて、横に動く物体を動画で表示する際には、図５の（ａ）の動き前と（ｂ）の動き後の画像を連続して表示することが必要である。なお、図５は縦方向の線状の境界部が右に動く場合の表示例を示している。ここで、１ライン反転駆動のような順次走査駆動であれば、（ａ）の動き前と（ｂ）の動き後との間に（ｃ），（ｄ）のような途中状態がある。このような途中状態を経ても、ユーザは違和感を感じにくい。しかし、３ラインインターレース駆動の場合は、（ａ）の動き前と（ｂ）の動き後との間に（ｅ），（ｆ）のような途中状態があり、境界部に凹凸ができるため、ユーザが違和感を感じる。なお、この違和感は５フレーム／秒以上の動画を３フレーム以上表示した際に顕著になる。よって、５フレーム／秒以下の速度での画面切り替えでは、違和感は特に生じない。
したがって、動画を表示する際には、インターレース駆動はあまり適切ではない。動画表示時の画質を改善するには、インターレース駆動の場合は駆動条件の１つであるフレーム周波数を高くする必要がある。あるいは、駆動方式を変えて１ライン反転駆動等の順次走査駆動を用いるようにすればよい。
上述した表示部において発生する音の特性と動画表示時の画質特性とを考慮して、第１の実施形態では、カメラモード開始時には表示部の駆動動作を変更して１ライン反転駆動とし、動画表示時の画質を改善する。また、カメラモード終了時には、表示部の駆動動作を変更して３ラインインターレース駆動とし、表示部による音鳴りを無くすようにする。これにより、カメラモードでの動画表示時には、画質優先の駆動方式を用いて高画質の表示画像を得ることができ、視認性を向上できる。また、音声通話時などの他の動作モードでは音響特性優先の駆動方式を用いて表示部による音鳴りを防止でき、使用環境を向上できる。
なお、上記第１の実施形態では、カメラモード時に動画像表示の画質を優先して１ライン反転駆動を行う例を説明したが、他の動画表示時にも１ライン反転駆動を適用することによって同様の効果が得られる。例えば、動画ファイルの再生時、ムービーやアニメーションの再生時、あるいはゲームの動作時などに適用すればよい。
（第２の実施形態）
図６は第２の実施形態に係る携帯端末装置の動作を説明するタイミングチャートである。この図６は、表示部のライン走査の状態と駆動動作変更のタイミングとを示したものである。
第２の実施形態は、液晶表示装置による表示部２０の駆動動作の変更タイミングの例を示したものである。表示部２０において画像を表示している最中に駆動動作を変更すると、表示画面が一瞬乱れたり、正常な場合と異なる画像を表示するおそれがある。そこで、このような駆動変更時の表示画像の障害を防止するために、液晶表示デバイスの画面を実際に走査していない期間に駆動変更を行う。
具体的には、図６に示すように、１ラインからＮラインまで全ラインを走査した後、次のフレームの１ライン目の走査を開始するまでのブランキング期間Ｔにおいて、駆動方式、駆動周波数、駆動電圧などの駆動動作の切り替えを行うようにする。なお、ライン走査のタイミングに対して駆動変更に要する時間が十分にとれない場合は、全ラインを走査した後に走査を一時停止し、この停止期間に駆動変更を行うようにしてもよい。
ここで、駆動変更の動作例として、以下に２つの例を説明する。第１の例は、液晶表示装置側の表示部コントローラ１９において駆動変更制御を行う場合である。この場合、表示部コントローラ１９が制御部１６より駆動変更を指示する制御信号を受けると、あるラインの走査の途中であっても、一旦全ラインを走査した後に表示部２０の駆動動作を変更する。すなわち、表示部コントローラ１９は、ライン走査の途中で駆動変更の制御信号を受信した場合、全ラインの走査が完了するまで待機し、次のフレームの１ライン目の走査を開始するまでのブランキング期間Ｔで駆動動作の変更を行う。あるいは、全ラインを走査した後に走査を一時停止し、駆動動作の変更を行ってから次のフレームの走査を再開する。
第２の例は、制御部１６において駆動変更制御を行う場合である。この場合、制御部１６は、表示部２０の走査のタイミングをとるためのＶｓｙｎｃ等の同期信号を参照し、この同期信号のタイミングに合わせた制御信号を表示部コントローラ１９に送り、全ラインを走査した後のタイミングで駆動動作を変更させる。あるいは、全ラインを走査した後に同期信号を停止するなどして走査を一時停止させ、駆動変更の制御信号を送って駆動動作の変更を行い、その後次のフレームの走査を再開する。このとき、同期信号は、制御部１６側から表示部コントローラ１９に供給するようにしてもよいし、液晶表示装置側の表示部コントローラ１９から出力されるようにしてもよい。
このように第２の実施形態では、１画面の走査が終了してから次の画面の走査を開始するまでの期間において、駆動動作の変更を行うことにより、表示画像の乱れなどの表示上の不具合を防止できる。これによって、駆動方式、駆動周波数、駆動電圧などの駆動動作を変更する際に表示画像中で変化が生じないようにすることができ、駆動動作の変更をユーザに気づかれないように目立たなくすることができる。
（第３の実施形態）
図７は第３の実施形態に係る携帯端末装置の動作を示すフローチャートである。第３の実施形態は、駆動動作の変更をユーザに気づかれないように目立たなくするための他の例である。上記の第２の実施形態における駆動変更制御が使用できない場合や、駆動変更の時間として数ｍｓ以上必要な場合において、この第３の実施形態を用いればよい。
第３の実施形態では、表示部２０の駆動動作を変更をする際に、画面の書換えを行って表示内容を変えるようにする。すなわち、表示部２０の表示内容について画面書換えが行われた後（ステップＳ２１）、制御部１６は、カメラモードを開始するときに（ステップＳ２２）、表示部２０における表示画像の画質を向上した駆動動作となるように表示部２０の駆動動作を変更する（ステップＳ２３）。そして、表示部２０の駆動動作を変更した直後に、表示部２０に表示データを送り、画面書換えを行う（ステップＳ２４）。このとき、前回のステップＳ２１での画面書換え時とは表示データを変更して異なるようにし、駆動変更の前後で異なる画像を表示するように表示データを送る。なお、異なる表示内容への画面書換えは、駆動動作を変更する直後、直前のいずれであってもよいが、特に、変更する直後の方がよい。
そして、カメラモードにおいて表示部２０の表示内容について画面書換えが行われた後（ステップＳ２５）、制御部１６は、カメラモードを終了するときに（ステップＳ２６）、表示部２０による雑音を抑制した駆動動作となるように表示部２０の駆動動作を変更する（ステップＳ２７）。そして、表示部２０の駆動動作を変更した直後に、表示部２０に表示データを送り、画面書換えを行う（ステップＳ２８）。このときも同様に、前回のステップＳ２５での画面書換え時とは異なる表示データを送り、駆動変更の前後で異なる画像を表示させる。
例えば、液晶表示装置の場合、通常に駆動している際には約１６ｍｓ期間毎に駆動電圧を印加するので、仮に約２０ｍｓ期間ほど駆動電圧が印加されなくても表示画像を保持できるが、走査しなければ徐々に画像が明るくなるかあるいは暗くなってくる。したがって、駆動変更に時間がかかる場合に、駆動変更の前後でほぼ同様の画像を表示すると、駆動変更時の表示画像の乱れなどの異常がユーザに認識されてしまう。そこで、第３の実施形態では、駆動動作を変更する際に、駆動変更の前後で表示部に異なる表示画像を表示するように画面書換えを行う。
図８及び図９は表示部の駆動変更時における表示画像の切り替え例を示した図である。図８に示す第１の例はカメラ起動時の表示例であり、（ａ）のように駆動変更前（カメラ起動直前）のメニュー画像に対して、（ｂ）のように駆動変更後（カメラ起動直後）には「カメラ起動中」などの文字画像を表示するものである。
図９に示す第２の例は、駆動変更の前後で同様の画像を表示したい場合の表示例である。この場合、（ａ）の駆動変更前の画像と（ｂ）の駆動変更後の画像とで全く同じか、あるいはほぼ同様の画像を表示する際に、一旦、別の異なる画面を表示してから駆動変更後の画像を表示する。例えば、（ａ）の駆動変更前の画像を表示していて駆動変更を行ったときには、（ｃ）のような同一色でのベタ画像、またはそれに近い画像、あるいは（ｄ）のようなコメントのみの文字画像を表示し、その後（ｂ）の駆動変更後の画像を表示するのが好ましい。
このように第３の実施形態では、駆動動作の変更を行う際に、表示画像を書き換えて駆動変更前後で異なる画像を表示することにより、駆動変更時の表示画像の変化が目立たなくすることができ、ユーザに駆動動作の変更を意識されないようにすることができる。
（第４の実施形態）
図１０は本実施形態に係る携帯端末装置の動作モードを示す図、図１１は第４の実施形態における動作モード毎の表示部の駆動動作の内容と各部の動作状態との対応を示す図である。
上記第１〜第３の実施形態では、表示部による音鳴りの防止や動画表示時の画質向上に着目した表示部の駆動動作の変更について説明したが、その他の動作モードにおいても適用し、駆動方式、駆動周波数、駆動電圧などを適切な状態に変更することが可能である。携帯端末装置の使用目的や使用状態に応じて、適応的に表示部の駆動動作を変更することによって、何らかの検出手段を用いたり、ユーザが特殊な操作を行うことなく、表示部の画質や音鳴り、消費電力などに関して各動作モードで最適な状態となるような携帯端末装置を提供できる。
例えば、液晶表示装置は、駆動周波数がある程度高い方がフリッカー等が少なく画質が良くなるが、消費電力は高くなる。したがって、携帯端末装置の動作状態に応じて、ユーザが何らかの操作をしている間や動画を表示している間は駆動周波数を高い周波数にし、待受け時は駆動周波数を低くするなど、駆動条件を変更する。
ここで、表示部の駆動動作の設定変更の具体例を以下に示す。図１のような本実施形態の携帯端末装置では、図１０に示すように、ＴＶ電話モード５１、カメラモード５２、音声通話モード５３、待受けモード５４、低消費電力待受けモード５５などの複数の動作モードを有している。これらの動作モード５１〜５５において、図１１に示すように、それぞれの動作モードに適切な駆動条件となるように異なる駆動動作を適用し、表示部２０の駆動動作を切り替える。
ＴＶ電話モード５１では、駆動動作Ａとして、駆動方式は１ライン反転駆動を用い、フレーム周波数は５０Ｈｚで表示部２０の駆動を行う。カメラモード５２では、駆動動作Ｂとして、１ライン反転駆動を用い、フレーム周波数は駆動動作Ａよりも高い７０Ｈｚで表示部２０の駆動を行う。音声通話モード５３及び待受けモード５４では、駆動動作Ｃとして、駆動方式は３ラインインターレース駆動を用い、フレーム周波数は９０Ｈｚで表示部２０の駆動を行う。低消費電力待受けモード５５では、駆動動作Ｄとして、駆動方式は３ラインインターレース駆動を用い、フレーム周波数は駆動動作Ｃよりも低い９０Ｈｚで表示部２０の駆動を行う。
次に、駆動変更の動作例として、以下に４つの例を説明する。ここでは、制御部１６において、表示部２０の駆動制御を行う表示制御プログラムと、それ以外のカメラ機能、ＴＶ電話機能などの各機能または各デバイスの制御を行ったり、あるいは装置全体の制御を行うためのプログラム（以下ではまとめて装置制御プログラムという）との少なくとも２つのプログラムが動作し、いずれかのプログラムによって駆動変更制御を行う場合の例を示す。
第１の例は、装置制御プログラムに基づき動作する装置制御部によって直接駆動変更制御を行う場合である。この場合、装置制御部によって携帯端末装置の動作モードを切り替え、他の動作モードに移行する度に、各動作状態に応じて装置制御部から直接表示部コントローラ１９へ制御コマンドを送ったり、表示制御プログラムに基づき動作する表示制御部に対して制御コマンドを送り、表示部４０の駆動動作を変更する。例えば、待受けモード５４からカメラモード５２に移行する際には、対応する制御コマンドを送って表示部２０の駆動動作をＣからＢに変更する。
第２の例は、動作状態に応じた表示部の駆動動作の種類を示す駆動動作フラグを格納するフラグメモリを記憶部１７等に設け、この駆動動作フラグの内容によって駆動変更制御を行う場合である。例えば、駆動動作Ａに対応する駆動動作フラグを「００」、駆動動作Ｂに対応する駆動動作フラグを「０１」、駆動動作Ｃに対応する駆動動作フラグを「０２」、駆動動作Ｄに対応する駆動動作フラグを「０３」とする。この場合、装置制御部によって、携帯端末装置の動作モードを切り替える際に、その動作状態に応じてフラグメモリの駆動動作フラグを書き換える。そして、表示制御部によってフラグメモリを参照し、その駆動動作フラグの内容に応じて表示部コントローラ１９へ制御コマンドを送り、表示部４０の駆動動作を変更する。
この第２の例では、１つのフラグメモリで駆動変更制御が可能であり、フラグメモリに用いるメモリ容量を節約できる。例えば、待受けモード５４からＴＶ電話モード５１に移行する際には、装置制御部により駆動動作フラグを「０２」から「００」に書き換え、次いで、表示制御部により表示部コントローラ１９に対して何らかの信号を送る際（例えば、表示更新のデータを送る際）に、駆動動作フラグの内容に対応して表示部２０の駆動動作をＣからＡに変更する。
第３の例は、それぞれの動作状態に応じて、対応するハードウェアの動作の有無を検出して、この検出結果に基づいて駆動変更制御を行う場合である。この場合、カメラ２１、通話部１１などの各ハードウェアが接続されるハードウェアポートを表示制御部が監視し、ハードウェアの動作状態を検出して動作モードを認識する。そして、現在の動作モードに応じて表示部コントローラ１９へ制御コマンドを送り、表示部４０の駆動動作を変更する。例えば、カメラ２１が動作し、通話部１１が動作していない場合は、カメラのみ使用状態であるカメラモード５２であると認識し、表示部２０の駆動動作をＢに設定する。この第３の例では、メモリを用いずに駆動変更制御が可能である。
第４の例は、各ハードウェアごとの動作状態を示す動作状態フラグを格納する複数のフラグメモリを記憶部１７等に設け、これらの動作状態フラグの内容によって駆動変更制御を行う場合である。ここで、動作状態フラグは、例えば対応するハードウェアが動作状態の場合は「１」、非動作状態の場合は「０」とする。この場合、装置制御部によって、携帯端末装置の動作モードを切り替える際に、対応するハードウェアの動作をオンオフする度にフラグメモリの動作状態フラグを書き換える。そして、表示制御部によってフラグメモリを参照して、その動作状態フラグの内容によってハードウェアの動作状態を認識し、現在の動作モードに応じて表示部コントローラ１９へ制御コマンドを送り、表示部４０の駆動動作を変更する。この第４の例では、各ハードウェアの動作を直接検知する場合に比べて、フラグメモリを読み出すだけなので高速な処理が可能である。
なお、待受けモード５４や低消費電力待受けモード５５において、表示部４０の駆動動作としてフレーム反転駆動を用いることもできる。フレーム反転駆動は、表示画面の上下方向のムラ、クロストーク、フリッカーなどが目立ちやすく、１ライン反転駆動や３ラインインターレース駆動などと比べて静止画表示時の画質が劣る面があるが、駆動周波数が最も低いため消費電力が小さいという利点がある。したがって、消費電力が低いことが望まれる使用目的の際に、例えば、所定時間キー操作入力が無くて待機状態となっている待受け時、あるいは長時間画像を表示するムービーやアニメーションの再生時などに、フレーム反転駆動を使用することによって、表示部４０の消費電力を削減できる。
上述した実施形態では、表示部２０に液晶表示装置を用いた例を説明したが、これに限るものではない。平面状の電極を有し、この電極に電圧を印加することで駆動する表示装置であって、その駆動電圧が周期的に変動する場合、電極に対向してアクリルパネルなどの平板状の不導体を有する構成であれば、液晶表示装置と同様の音鳴り現象が発現する。また、駆動動作を変更する際に発生する課題も同様に考えられる。したがって、ＥＬ表示装置などの他の表示装置に適用しても同様の効果が得られる。
以上のように、本実施形態では、音声通話時などの通話機能や音声再生機能の使用時には音響特性を優先する駆動動作を行うことで、表示部２０より生じる雑音の影響を防止できる。また、カメラ撮影時やＴＶ電話通信時などの動画表示時には表示画像の画質を優先する駆動動作を行うことで、ユーザにとって違和感が無い動画像の表示を行うことができ、視認性を向上できる。したがって、使用状態や使用目的に応じて表示装置の駆動方式、駆動周波数や駆動電圧などの駆動条件等を含む駆動動作を変更することによって、それぞれの使用状態や使用目的に適した音響特性、表示画質、及び消費電力特性が得られる携帯端末装置を提供できる。また、動作モードに応じて消費電力を低減することができるので、環境にも優しい携帯端末装置を提供できる。
本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
本出願は、２００３年１１月５日出願の日本特許出願（特願２００３−３７５４６４）、に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
本発明は、装置の動作状態に応じて、必要な表示能力を維持しつつ、雑音の発生を抑制することが可能となる効果を有し、液晶表示装置などの表示装置を備えた携帯端末装置等に有用である。
本発明は、液晶表示装置などの表示装置を備えた携帯端末装置に関する。
近年、携帯情報端末、携帯電話機、及び小型情報機器等の携帯端末装置には、その表示装置として液晶表示装置が多く用いられ、ユーザはこの表示装置に表示される内容によって必要な情報を得ている。この種の携帯端末装置に用いられる表示装置については、小型化及び軽量化という要求に応じるべく、表示パネルの薄型化が求められている。
図１２は携帯端末装置に適用した従来の液晶表示装置の表示部の構成例を示す縦断面図である。液晶表示装置は、携帯端末装置の本体を構成する筐体５１１に開けた表示窓５１４に対応させて液晶表示パネル５を配置し、表示窓５１４にはアクリルパネル５１２を取り付けている。また、アクリルパネル５１２と液晶表示パネル５との間には、スペーサ５１５が配置されることにより、空気層５１３が形成されている。
携帯端末装置用の液晶表示装置は、図１２に示したように、通常、アクリルパネル５１２が液晶表示パネル５の面上に直接配置されることはない。これは、そのように配置すると、外部衝撃を液晶表示パネル５が直接受けてしまったり、光学的な干渉縞の発生によって液晶表示パネル５の表示の視認性低下を招いたり等の不具合が生じるためである。したがって、携帯端末装置用の液晶表示装置はその性質上、アクリルパネル５１２と液晶表示パネル５との間には空間保持のための空気層５１３が必要となっている。
液晶表示パネル５は、ガラス基板５０１とガラス基板５０５とを液晶スペーサ５１６を挟んで間隔をおいて配置し、この間隔部分を封止するシール材によって区画された空間の中に液晶を注入して液晶層５０３を形成し、更に、ガラス基板５０１及び５０５それぞれの液晶層５０３側とは反対側に偏光板５０６を配置した積層構造を持つ。
また、液晶表示パネル５の下段にはバックライトモジュール５０８を配置し、このバックライトモジュール５０８を、バックライト用のフレーム５０９で覆い、フレーム５０９をネジ５１０により筐体５１１に固定している。
ガラス基板５０１の液晶層５０３側の面には透明電極５０２のパターンが形成されており、この透明電極５０２のパターンには液晶層５０３を駆動する電気信号を出力するドライバＩＣとしての半導体チップを導通搭載している。
ガラス基板５０５の液晶層５０３側の面には、液晶の表示画素毎に対応した透明電極５０４のパターンが形成され、透明電極５０２と同様、液晶層５０３を駆動する電気信号を出力するドライバＩＣとしての半導体チップを導通搭載している。
このような構成の液晶表示パネル５では、操作部等による操作信号にしたがって半導体チップが画像形成信号を出力し、この画像形成信号に基づいて液晶層５０３を駆動して文字や図形を表示することができる。
上記のように構成された液晶表示装置の駆動方式としては、複数のものが存在するが、表示不良（ムラ、クロストーク等）の各種問題が少ない１ライン反転駆動方式という駆動方式が主に用いられている。
なお、消費電力削減のために液晶表示装置の表示モードを切り替える例として、例えば、電源監視部によってバッテリの電圧が低下したと判断された場合に動画モードから静止画モード切り替えを行うもの（特許文献１参照）、アクティブマトリックス方式の液晶表示装置において、部分表示モード時の非表示部の電圧印加フレーム数を最適化することにより電力消費効率を向上させたもの（特許文献２参照）などがある。
一般に、液晶表示パネルは、液晶層を挟む電極に駆動電圧を印加する必要があるが、上記１ライン反転駆動方式における駆動電圧は大きく、電極にかかる信号波形の周波数が人間の耳に聞こえる可聴周波数（４０Ｈｚ〜２０ｋＨｚ）の帯域に入ってしまう。この為、１ライン反転駆動方式によって表示動作している液晶表示パネルでは、この周波数が人間にとって雑音（音鳴り）として聞こえてしまうことがある。また、１ライン反転駆動方式以外にも、電極にかかる信号波形の周波数が可聴周波数となるような駆動方式を用いた場合、上記と同様に雑音が発生する。
図１２に示した構成の携帯端末装置の表示部では、アクリルパネル５１２に付着した汚れを取る為に、人間が指でアクリルパネル５１２をこすったり、人間がアクリルパネル５１２を指で押して、アクリルパネル５１２と偏光板５０６とを接触させたりすると、アクリルパネル５１２には静電気が帯電してしまう。
アクリルパネル５１２が静電気等により帯電すると、図１２に示した構成の液晶表示装置では、帯電したアクリルパネル５１２及び透明電極５０２の２つの構成が静電スピーカ構造を形成してしまう。以下、静電スピーカについて説明する。
図１３は、静電スピーカの構成図である。同図に示したように、静電スピーカとは、振動板電極６０１とその背面に対極６０２を設け、両極間に大きな直流電圧（対極６０２のバイアス電圧Ｅ０）と交流電圧（振動板電極６０１に印加される交流電圧Ｅ）とを重ねて印加すると、その電圧に相応した静電的な吸引力が発生して、振動板電極６０１が振動し、その振動が音として出力される構成のものである。
図１２に示したような液晶表示装置では、静電気により帯電したアクリルパネル５１２が図１３の振動板電極６０１に相当し（図１３の電圧Ｅは、静電気に相当）、透明電極５０２が図１３の対極６０２に相当する為、アクリルパネル５１２と透明電極５０２は静電スピーカを形成することになる。
したがって従来の液晶表示装置では、アクリルパネル５１２の帯電により、上記のような静電スピーカ構造が形成されることで、透明電極５０２にかかる電圧の信号波形の周波数の音が発生してしまう為、アクリルパネル５１２が帯電していないときに比べて非常に大きい雑音が発生してしまうという問題があった。また、上記の発生した音の周波数が、人間にとって感度が敏感な４００Ｈｚ〜１３ｋＨｚの周波数になるような場合は、上記雑音の影響が特に大きかった。
図１３に示した静電スピーカの振動板電極６０１を振動させる力Ｆは、静電気学の理論により以下の数式１のように求められる。
Figure 2005045795
数式１より明らかなように、振動板電極６０１を振動させる力Ｆは、振動板電極６０１と対極６０２との間の距離の２乗に反比例して大きくなり、この力Ｆに比例して雑音の音圧レベルも大きくなる。
前述したように、携帯電話機等の携帯端末装置では薄型化が必須課題となっている為、アクリルパネル５１２と液晶表示パネル５との距離は小さい方が好ましいが、アクリルパネル５１２と液晶表示パネル５との距離を小さくすればする程、アクリルパネル５１２と透明電極５０２とがより近づき、アクリルパネル５１２を振動させる力Ｆが大きくなる為、上記の雑音は無視できない問題となってしまう。したがって、携帯電話機等の携帯端末装置に搭載された液晶表示装置においては、特に液晶表示装置部分を薄くなるように構成したものでは、上記雑音の発生が大きな問題となっていた。上記雑音は耳を近づけたり、非常に静かな場所で聞き取れる音量であり、特に使用時に表示部が耳に近づく構造になる携帯電話機等では、重要な課題である。
以上で説明した音鳴りの問題は、液晶表示装置の駆動電圧の周波数を低い周波数（例えば４００Ｈｚ以下）や高い周波数（例えば２０ｋＨｚ以上）にし、静電スピーカ構造によって発生した音圧レベルを人間の可聴帯域にならないようにすることによって、解決することが可能である。
実質的に、液晶表示装置の駆動周波数を下げる駆動方法として、フレーム反転駆動とインターレース駆動がある。フレーム反転駆動は、駆動周波数が６０〜１００Ｈｚ程度であり、駆動周波数を大きく下げることによって消費電力も下げられ、音鳴りの観点からみて非常によい。しかし、一般的にフレーム反転駆動は、特に透過型の液晶において、表示画面の上下方向のムラ、表示画面中の黒い部分などが垂直方向ににじんで見えるクロストーク、表示画面がちらつくフリッカーなどが目立ちやすいという画質上の課題がある。また、インターレース駆動は、駆動周波数が１２０〜４００Ｈｚ程度であり、駆動周波数を下げることができ、さらに、静止画を表示する場合には、フレーム反転駆動と比較して、表示画面の上下方向のムラ、クロストーク、フリッカー等は問題にならない。しかし、インターレース駆動では、動画を表示する際に、表示画面中に横筋が生じたり、ユーザが表示画面を見たときに違和感を感じるなどの画質上の課題がある。
特開２００２−２２３２９１号公報 特開２００２−１２３２２２号公報
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、装置の動作状態に応じて、必要な表示能力を維持しつつ、雑音の発生を抑制することが可能な携帯端末装置を提供することを目的とする。
本発明の携帯端末装置は、電圧を印加して駆動する表示部を備えた携帯端末装置であって、自装置の動作状態に適応した表示部の駆動状態となるように、前記表示部の駆動方式、駆動周波数の少なくとも一方を含む駆動動作を変更する表示部駆動制御手段を備えるものである。
この構成により、装置の動作状態に応じて必要な表示能力を維持しつつ、表示部等による雑音の発生を抑制することが可能となる。例えば、表示部の動画表示の有無、カメラ動作の有無、通信動作の有無などによるそれぞれの動作状態に応じて、駆動方式や駆動周波数を変更する。これにより、装置の使用状態や使用目的、表示内容等に応じて、表示部において適切な画質が得られるとともに、動作状態に合った適切な消費電力で使用できる。また、動作状態に応じて雑音の発生を抑制し、良好な使用環境を得ることができる。
また、本発明の一実施形態として、上記の携帯端末装置であって、前記表示部駆動制御手段は、動画表示を行うときには前記表示部を順次走査駆動により駆動し、その他の表示を行うときには前記表示部を飛び越し走査駆動により駆動するように駆動方式を変更するものも含まれる。
この構成により、動画表示目的の時には１ライン反転駆動等の順次走査駆動で表示部を駆動し、静止画等の他の表示目的の時にはインターレース駆動等の飛び越し走査駆動で表示部を駆動することによって、動画表示時には表示画面の上下方向のムラ、クロストーク、フリッカー等の表示ノイズが無い高画質の表示を行うことができ、静止画等の他の表示時には音鳴りが無い携帯端末装置を得ることができる。
また、本発明の一実施形態として、上記の携帯端末装置であって、前記表示部駆動制御手段は、カメラを動作させるカメラモードのときは前記表示部を順次走査駆動により駆動し、その他の動作モードのときは前記表示部を飛び越し走査駆動により駆動するように駆動方式を変更するものも含まれる。
この構成により、カメラモードにおいては表示部において動画を表示する場合が多いため、動画表示時に表示ノイズが無い高画質の表示を行うことができる。また、音声通話時などの他の動作モードのときは音鳴りの問題を抑止できる。
また、本発明の一実施形態として、上記の携帯端末装置であって、前記表示部駆動制御手段は、前記カメラモードの開始時に前記表示部の駆動方式を順次走査駆動に変更し、前記カメラモードの終了時に他の動作モードに移行する場合に前記表示部の駆動方式を飛び越し走査駆動に変更するものも含まれる。
この構成により、カメラモードにおいて動画表示時の画質を向上でき、カメラモードから他の動作モードに移行したときに音鳴りの問題を抑止できる。
また、本発明の一実施形態として、上記の携帯端末装置であって、前記表示部駆動制御手段は、前記駆動動作を変更する際、前記表示部における一画面の走査を完了して次の画面の走査を開始するまでの期間において、前記駆動動作変更を実行するものも含まれる。
この構成により、駆動方式などの駆動動作を変更した場合に、表示部の表示画面において画像の乱れ等の不具合を防止でき、ユーザにおいて駆動動作の変更を認識されにくくすることが可能となる。
また、本発明の一実施形態として、上記の携帯端末装置であって、前記表示部駆動制御手段は、前記駆動動作を変更する際、この駆動動作の変更前後で前記表示部の表示内容を変更するものも含まれる。
この構成により、駆動方式などの駆動動作を変更する際に、駆動動作の変更前と変更後とで異なる画像を表示することによって、ユーザにおいて駆動動作の変更を認識されにくくすることが可能となる。
また、本発明の一実施形態として、上記の携帯端末装置であって、前記表示部駆動制御手段は、自装置の動作状態に応じて前記表示部の駆動方式、駆動周波数、駆動電圧の少なくともいずれか一つを変更するものも含まれる。
この構成により、装置の使用状態や使用目的に応じて、さらに適切な画質と消費電力で使用できる携帯端末装置を得ることが可能となる。
また、本発明の一実施形態として、上記の携帯端末装置であって、前記表示部駆動制御手段は、自装置が待機状態のときに前記表示部の駆動方式を飛び越し走査駆動またはフレーム反転駆動に変更するものも含まれる。
この構成により、待受けモードなどの待機状態において、消費電力を削減でき、適切な消費電力で表示部を駆動することができる。
本発明によれば、装置の動作状態に応じて、必要な表示能力を維持しつつ、雑音の発生を抑制することが可能な携帯端末装置を提供できる効果が得られる。
図１は本発明の実施形態に係る携帯端末装置の主要部の構成を示すブロック図である。本実施形態では、携帯端末装置として移動体通信システムの移動局端末である携帯電話機を例示して説明を行う。
本実施形態の携帯端末装置は、音声通話を行うための音声信号の変換等を行う通話部１１と、無線通信を行うための送信信号の変調及び受信信号の復調等を行う送受信部１２とを備えている。この通話部１１及び送受信部１２は、音声通話手段として機能する。通話部１１には受話用のレシーバ１３と送話用のマイク１４とが接続され、送受信部１２には通信電波の送受波用のアンテナ１５が接続されている。また、携帯端末装置には、各部の制御を行う制御部１６と、各種設定データや電話帳データなどを記憶する記憶部１７と、各種操作入力を行うためのキーボタン等を有してなる操作部１８と、装置の動作状態などを表示する液晶表示装置により構成される表示部２０と、表示部２０を駆動する表示部コントローラ１９とが設けられている。さらに、携帯端末装置は、被写体を撮影して静止画または動画の画像信号を出力するカメラ２１を備えている。表示部２０は表示手段の一例に相当し、制御部１６及び表示部コントローラ１９は表示部駆動制御手段の機能を実現するものである。これらの制御部１６と送受信部１２、記憶部１７、操作部１８、表示部コントローラ１９、カメラ２１との間でデータ伝送が行われるようになっている。
この携帯端末装置において音声通話を行う場合は、通話部１１において、マイク１４に入力された音声信号を送信信号に変換するとともに、受信信号を音声信号に変換してレシーバ１３に出力する。また、送受信部１２では、制御部１６による制御の元に送信信号の変調、及び受信信号の復調を行い、アンテナ１５を介して基地局との間でやり取りされる送信信号及び受信信号の送受信を行う。
このとき、操作部１８によるキー操作入力によって番号入力や指示入力、オフフック・オンフックなどを行うことにより、相手先の電話番号の入力、または電話帳の検索及び通信相手先の指定、発信操作、着信応答操作、通話終了操作などを行う。また、表示部コントローラ１９によって表示部２０を駆動し、表示部２０に通信相手先の電話番号などの情報、受信状態、時間などを表示する。また、記憶部１７において、各種設定データ、通信相手先の情報などの電話帳データ、送信または受信した電子メールのデータ、静止画または動画の画像データ、着信音データ、音声メッセージ等の音声データなどのデータの書き込み、読み出しを行う。
また、撮影を行う場合は、カメラ２１を起動し、カメラ２１によって得られた被写体の動画像を表示部２０に表示しながら、操作部１８からのキー操作入力に応じて静止画像や動画像を取り込み、画像データを記憶部１７に記憶する。記憶部１７に記憶した画像データは送受信部１２によって通信相手に伝送することが可能である。ＴＶ電話によるビデオ通信を行う場合は、カメラ２１によって被写体の動画像を取り込むとともに、マイク１４によって音声を入力し、これらの動画像データ及び音声データを送受信部１２によって通信相手に送信する。またこのとき、通信相手からの動画像データ及び音声データを送受信部１２によって受信し、受信した音声をレシーバ１３より再生出力する。表示部２０には、通信相手から伝送された動画像または自端末で撮影した動画像を表示する。
液晶表示装置の表示部２０を駆動する際には、表示素子における液晶層を挟む電極に駆動電圧を印加する必要があるが、駆動方式や駆動周波数、駆動電圧などによっては、電極にかかる駆動信号に起因する雑音が可聴周波数の音鳴りとして聞こえることがある。また、液晶表示装置の表面には、表示素子面に対向して板状の絶縁体であるアクリルパネルが設けられており、このアクリルパネル等が静電気等により帯電すると、帯電したアクリルパネルと表示素子の電極とによって静電スピーカが形成される。この静電スピーカ構造によって、液晶表示装置の駆動時に発生する雑音が増幅され、ユーザが音声通話等を行う場合に音鳴りが顕著に感じられることがある。
そこで、本実施形態では、音声通話時、待受け時、カメラ撮影時、ＴＶ電話通信時など、携帯端末装置の動作状態や使用状態に応じて、表示部２０の駆動方式、駆動周波数、駆動電圧などの駆動動作を変化させ、表示部２０より生じる雑音を抑制する。例えば、音声通話時などには表示部２０の雑音を抑制して音響特性を優先する駆動動作を行い、良好な使用環境を確保する。この場合の駆動方式には、インターレース駆動、特に３ラインインターレース駆動などを用いる。一方、カメラ動作時には表示部２０の表示画像の画質を優先する駆動動作を行い、視認性を向上させる。この場合の駆動方式には、１ライン反転駆動などを用いる。また、待受け時には、消費電力を抑える駆動動作を行う。この場合の駆動方式には、インターレース駆動やフレーム反転駆動などを用いる。
以下の実施形態において、表示部２０の駆動動作を変更する例をいくつか示す。
（第１の実施形態）
図２は第１の実施形態に係る携帯端末装置の動作を示すフローチャートである。第１の実施形態では、カメラ撮影時、ＴＶ電話通信時などのカメラ２１を動作させるカメラモードの開始時には、表示部２０の駆動動作を変更し、カメラ２１で撮影した画像を表示する場合の画質を優先する駆動動作を行う。また、カメラモードの終了時には、表示部２０の駆動動作を変更し、表示部２０の雑音を抑制した駆動動作を行う。
すなわち、ユーザからの操作部１８の操作入力などによってカメラモードを開始するときに（ステップＳ１１）、制御部１６は、表示部２０における表示画像の画質を向上した駆動動作となるように表示部２０の駆動動作を変更する（ステップＳ１２）。そして、カメラ２１による静止画または動画の撮影やＴＶ電話通話等が終了し、カメラモードを終了するときに（ステップＳ１３）、制御部１６は、表示部２０による雑音を抑制した駆動動作となるように表示部２０の駆動動作を変更する（ステップＳ１４）。
携帯電話機では、表示部２０とレシーバ１３等の音声出力部とが近傍にあり、音声通話時にユーザが耳を表示部２０に近づけて使用するため、表示部２０からの雑音に敏感になる。よって、カメラモード以外の通常モード時などでは、表示部２０による音鳴りを抑制する駆動動作を行い、耳につく雑音を無くして使用環境を向上する。具体的には、表示部２０の駆動方式として、飛び越し走査駆動の一つであるインターレース駆動、好ましくは３ラインインターレース駆動を用いて駆動する。
一方、カメラを使用するカメラモード時等のように、ユーザの耳が表示部２０から離れている場合には、表示部２０による雑音はあまり気にならない。この場合は逆に、カメラ２１で撮影した撮影画像や撮影中の被写体画像、あるいは通信相手から送られてきた撮影画像等を表示部２０に表示する際の画質が重要となる。よって、カメラモード時では、表示部２０における表示画像の画質を向上した駆動動作を行う。特に本実施形態では、カメラ撮影中の動画像やＴＶ電話通信時の動画像を表示する場合を考慮し、表示部２０において高画質の動画表示が可能な駆動動作を行う。具体的には、表示部２０の駆動方式として、順次走査駆動の一つである１ライン反転駆動を用いて駆動する。
ここで、液晶表示装置の駆動方式の具体例である、１ライン反転駆動とインターレース駆動について説明する。図３は１ライン反転駆動の説明図である。図３において、左側の数字は液晶表示デバイスにおける各ラインの空間配置順、すなわちライン番号を示している。また、「＋」「−」は各ライン走査時の印加電圧の極性を示し、右側の数字は各ラインを走査する順番を示している。
１ライン反転駆動は、液晶表示デバイスの１ライン毎に順次走査し、１ライン毎に駆動用の印加電圧の極性を反転する駆動方式である。図３（ａ）に示すｎフレーム目では、表示画面中で一番上に位置する１ライン目を＋で走査した後には、極性反転して、２ライン目を−で走査し、再び極性反転して、３ライン目を＋で走査して行き、最下のラインまで繰り返す。その後、図３（ｂ）に示すｎ＋１フレーム目では、１ライン目を−で走査した後には、極性反転して、２ライン目を＋で走査し、再び極性反転して、３ライン目を＋で走査して行き、最下のラインまで繰り返す。以降、この動作を繰り返していく。
図４は３ラインインターレース駆動の説明図である。図４において、図３と同様、左側の数字は液晶表示デバイスにおける各ラインの空間配置順、すなわちライン番号を示している。また、「＋」「−」は各ライン走査時の印加電圧の極性を示し、右側の数字は各ラインを走査する順番を示している。
インターレース駆動は、飛び越し走査駆動とも言われ、ｎライン毎に１本ずつ走査していく駆動方式である。３ラインインターレース駆動の場合は、３ラインごとに飛び越し走査して行き、表示画面を上から下まで走査する度に印加電圧の極性を反転する。図４（ａ）に示すｎフレーム目では、１ライン目，４ライン目，７ライン目，・・・を＋で走査した後には、極性反転して、２ライン目，５ライン目，８ライン目，・・・を−で走査し、再び極性反転して、３ライン目，６ライン目，・・・を＋で走査する。その後、図４（ｂ）に示すｎ＋１フレーム目では、１ライン目，４ライン目，７ライン目，・・・を−で走査した後には、極性反転して、２ライン目，５ライン目，８ライン目，・・・を＋で走査し、再び極性反転して、３ライン目，６ライン目，・・・を−で走査する。以降、この動作を繰り返していく。
次に、上記液晶表示装置の駆動方式と表示部において発生する音の周波数との関係について説明する。
１ライン反転駆動の場合、表示部において発生する音の周波数は、表示素子の解像度のライン数と駆動周波数（ここではフレーム周波数）とに依存する。すなわち、音の周波数＝フレーム周波数×ライン数／２である。したがって、例えばＱＶＧＡ（２４０×３２０ドット）の液晶表示装置の場合、３２０×６０／２＝約１０ｋＨｚとなり、人間の耳では高音として認識される。
ｎラインインターレース駆動の場合は、表示部において発生する音の周波数は表示素子の解像度に依存せず、画面の走査周波数（すなわちフレーム周波数）のみに依存する。すなわち、音の周波数＝フレーム周波数／（２×ｎ）である。したがって、３ラインインターレース駆動の場合、６０／（２×３）＝約９０Ｈｚとなる。また、表示画像のフリッカーを抑制して画質の最適化を図るために、フレーム周波数を６０Ｈｚから１００Ｈｚ程度に上げてもよい。この場合、発生する音の周波数は約１５０Ｈｚであるが、周波数が低いので人間の耳では容易に認識できない。
したがって、この３ラインインターレース駆動により、表示部の音鳴りの無い携帯端末装置を実現できる。この３ラインインターレース駆動は、１ライン反転駆動と比較して、音が発生しても周波数が低いため音鳴りの問題もなく、かつ低消費電力な駆動方式である。また、フレーム反転駆動と比較して、表示画像においてクロストーク、フリッカー、画面の上下ムラ等の画質上の問題が少ない駆動方式である。
しかし、インターレース駆動は、動画を表示する場合に画質上の問題が生じることがある。図５は動画を表示した際の表示画像の説明図である。
例えば、カメラで撮像していて、横に動く物体を動画で表示する際には、図５の（ａ）の動き前と（ｂ）の動き後の画像を連続して表示することが必要である。なお、図５は縦方向の線状の境界部が右に動く場合の表示例を示している。ここで、１ライン反転駆動のような順次走査駆動であれば、（ａ）の動き前と（ｂ）の動き後との間に（ｃ），（ｄ）のような途中状態がある。このような途中状態を経ても、ユーザは違和感を感じにくい。しかし、３ラインインターレース駆動の場合は、（ａ）の動き前と（ｂ）の動き後との間に（ｅ），（ｆ）のような途中状態があり、境界部に凹凸ができるため、ユーザが違和感を感じる。なお、この違和感は５フレーム／秒以上の動画を３フレーム以上表示した際に顕著になる。よって、５フレーム／秒以下の速度での画面切り替えでは、違和感は特に生じない。
したがって、動画を表示する際には、インターレース駆動はあまり適切ではない。動画表示時の画質を改善するには、インターレース駆動の場合は駆動条件の１つであるフレーム周波数を高くする必要がある。あるいは、駆動方式を変えて１ライン反転駆動等の順次走査駆動を用いるようにすればよい。
上述した表示部において発生する音の特性と動画表示時の画質特性とを考慮して、第１の実施形態では、カメラモード開始時には表示部の駆動動作を変更して１ライン反転駆動とし、動画表示時の画質を改善する。また、カメラモード終了時には、表示部の駆動動作を変更して３ラインインターレース駆動とし、表示部による音鳴りを無くすようにする。これにより、カメラモードでの動画表示時には、画質優先の駆動方式を用いて高画質の表示画像を得ることができ、視認性を向上できる。また、音声通話時などの他の動作モードでは音響特性優先の駆動方式を用いて表示部による音鳴りを防止でき、使用環境を向上できる。
なお、上記第１の実施形態では、カメラモード時に動画像表示の画質を優先して１ライン反転駆動を行う例を説明したが、他の動画表示時にも１ライン反転駆動を適用することによって同様の効果が得られる。例えば、動画ファイルの再生時、ムービーやアニメーションの再生時、あるいはゲームの動作時などに適用すればよい。
（第２の実施形態）
図６は第２の実施形態に係る携帯端末装置の動作を説明するタイミングチャートである。この図６は、表示部のライン走査の状態と駆動動作変更のタイミングとを示したものである。
第２の実施形態は、液晶表示装置による表示部２０の駆動動作の変更タイミングの例を示したものである。表示部２０において画像を表示している最中に駆動動作を変更すると、表示画面が一瞬乱れたり、正常な場合と異なる画像を表示するおそれがある。そこで、このような駆動変更時の表示画像の障害を防止するために、液晶表示デバイスの画面を実際に走査していない期間に駆動変更を行う。
具体的には、図６に示すように、１ラインからＮラインまで全ラインを走査した後、次のフレームの１ライン目の走査を開始するまでのブランキング期間Ｔにおいて、駆動方式、駆動周波数、駆動電圧などの駆動動作の切り替えを行うようにする。なお、ライン走査のタイミングに対して駆動変更に要する時間が十分にとれない場合は、全ラインを走査した後に走査を一時停止し、この停止期間に駆動変更を行うようにしてもよい。
ここで、駆動変更の動作例として、以下に２つの例を説明する。第１の例は、液晶表示装置側の表示部コントローラ１９において駆動変更制御を行う場合である。この場合、表示部コントローラ１９が制御部１６より駆動変更を指示する制御信号を受けると、あるラインの走査の途中であっても、一旦全ラインを走査した後に表示部２０の駆動動作を変更する。すなわち、表示部コントローラ１９は、ライン走査の途中で駆動変更の制御信号を受信した場合、全ラインの走査が完了するまで待機し、次のフレームの１ライン目の走査を開始するまでのブランキング期間Ｔで駆動動作の変更を行う。あるいは、全ラインを走査した後に走査を一時停止し、駆動動作の変更を行ってから次のフレームの走査を再開する。
第２の例は、制御部１６において駆動変更制御を行う場合である。この場合、制御部１６は、表示部２０の走査のタイミングをとるためのＶsync等の同期信号を参照し、この同期信号のタイミングに合わせた制御信号を表示部コントローラ１９に送り、全ラインを走査した後のタイミングで駆動動作を変更させる。あるいは、全ラインを走査した後に同期信号を停止するなどして走査を一時停止させ、駆動変更の制御信号を送って駆動動作の変更を行い、その後次のフレームの走査を再開する。このとき、同期信号は、制御部１６側から表示部コントローラ１９に供給するようにしてもよいし、液晶表示装置側の表示部コントローラ１９から出力されるようにしてもよい。
このように第２の実施形態では、１画面の走査が終了してから次の画面の走査を開始するまでの期間において、駆動動作の変更を行うことにより、表示画像の乱れなどの表示上の不具合を防止できる。これによって、駆動方式、駆動周波数、駆動電圧などの駆動動作を変更する際に表示画像中で変化が生じないようにすることができ、駆動動作の変更をユーザに気づかれないように目立たなくすることができる。
（第３の実施形態）
図７は第３の実施形態に係る携帯端末装置の動作を示すフローチャートである。第３の実施形態は、駆動動作の変更をユーザに気づかれないように目立たなくするための他の例である。上記の第２の実施形態における駆動変更制御が使用できない場合や、駆動変更の時間として数ｍｓ以上必要な場合において、この第３の実施形態を用いればよい。
第３の実施形態では、表示部２０の駆動動作を変更をする際に、画面の書換えを行って表示内容を変えるようにする。すなわち、表示部２０の表示内容について画面書換えが行われた後（ステップＳ２１）、制御部１６は、カメラモードを開始するときに（ステップＳ２２）、表示部２０における表示画像の画質を向上した駆動動作となるように表示部２０の駆動動作を変更する（ステップＳ２３）。そして、表示部２０の駆動動作を変更した直後に、表示部２０に表示データを送り、画面書換えを行う（ステップＳ２４）。このとき、前回のステップＳ２１での画面書換え時とは表示データを変更して異なるようにし、駆動変更の前後で異なる画像を表示するように表示データを送る。なお、異なる表示内容への画面書換えは、駆動動作を変更する直後、直前のいずれであってもよいが、特に、変更する直後の方がよい。
そして、カメラモードにおいて表示部２０の表示内容について画面書換えが行われた後（ステップＳ２５）、制御部１６は、カメラモードを終了するときに（ステップＳ２６）、表示部２０による雑音を抑制した駆動動作となるように表示部２０の駆動動作を変更する（ステップＳ２７）。そして、表示部２０の駆動動作を変更した直後に、表示部２０に表示データを送り、画面書換えを行う（ステップＳ２８）。このときも同様に、前回のステップＳ２５での画面書換え時とは異なる表示データを送り、駆動変更の前後で異なる画像を表示させる。
例えば、液晶表示装置の場合、通常に駆動している際には約１６ｍｓ期間毎に駆動電圧を印加するので、仮に約２０ｍｓ期間ほど駆動電圧が印加されなくても表示画像を保持できるが、走査しなければ徐々に画像が明るくなるかあるいは暗くなってくる。したがって、駆動変更に時間がかかる場合に、駆動変更の前後でほぼ同様の画像を表示すると、駆動変更時の表示画像の乱れなどの異常がユーザに認識されてしまう。そこで、第３の実施形態では、駆動動作を変更する際に、駆動変更の前後で表示部に異なる表示画像を表示するように画面書換えを行う。
図８及び図９は表示部の駆動変更時における表示画像の切り替え例を示した図である。図８に示す第１の例はカメラ起動時の表示例であり、（ａ）のように駆動変更前（カメラ起動直前）のメニュー画像に対して、（ｂ）のように駆動変更後（カメラ起動直後）には「カメラ起動中」などの文字画像を表示するものである。
図９に示す第２の例は、駆動変更の前後で同様の画像を表示したい場合の表示例である。この場合、（ａ）の駆動変更前の画像と（ｂ）の駆動変更後の画像とで全く同じか、あるいはほぼ同様の画像を表示する際に、一旦、別の異なる画面を表示してから駆動変更後の画像を表示する。例えば、（ａ）の駆動変更前の画像を表示していて駆動変更を行ったときには、（ｃ）のような同一色でのベタ画像、またはそれに近い画像、あるいは（ｄ）のようなコメントのみの文字画像を表示し、その後（ｂ）の駆動変更後の画像を表示するのが好ましい。
このように第３の実施形態では、駆動動作の変更を行う際に、表示画像を書き換えて駆動変更前後で異なる画像を表示することにより、駆動変更時の表示画像の変化が目立たなくすることができ、ユーザに駆動動作の変更を意識されないようにすることができる。
（第４の実施形態）
図１０は本実施形態に係る携帯端末装置の動作モードを示す図、図１１は第４の実施形態における動作モード毎の表示部の駆動動作の内容と各部の動作状態との対応を示す図である。
上記第１〜第３の実施形態では、表示部による音鳴りの防止や動画表示時の画質向上に着目した表示部の駆動動作の変更について説明したが、その他の動作モードにおいても適用し、駆動方式、駆動周波数、駆動電圧などを適切な状態に変更することが可能である。携帯端末装置の使用目的や使用状態に応じて、適応的に表示部の駆動動作を変更することによって、何らかの検出手段を用いたり、ユーザが特殊な操作を行うことなく、表示部の画質や音鳴り、消費電力などに関して各動作モードで最適な状態となるような携帯端末装置を提供できる。
例えば、液晶表示装置は、駆動周波数がある程度高い方がフリッカー等が少なく画質が良くなるが、消費電力は高くなる。したがって、携帯端末装置の動作状態に応じて、ユーザが何らかの操作をしている間や動画を表示している間は駆動周波数を高い周波数にし、待受け時は駆動周波数を低くするなど、駆動条件を変更する。
ここで、表示部の駆動動作の設定変更の具体例を以下に示す。図１のような本実施形態の携帯端末装置では、図１０に示すように、ＴＶ電話モード５１、カメラモード５２、音声通話モード５３、待受けモード５４、低消費電力待受けモード５５などの複数の動作モードを有している。これらの動作モード５１〜５５において、図１１に示すように、それぞれの動作モードに適切な駆動条件となるように異なる駆動動作を適用し、表示部２０の駆動動作を切り替える。
ＴＶ電話モード５１では、駆動動作Ａとして、駆動方式は１ライン反転駆動を用い、フレーム周波数は５０Ｈｚで表示部２０の駆動を行う。カメラモード５２では、駆動動作Ｂとして、１ライン反転駆動を用い、フレーム周波数は駆動動作Ａよりも高い７０Ｈｚで表示部２０の駆動を行う。音声通話モード５３及び待受けモード５４では、駆動動作Ｃとして、駆動方式は３ラインインターレース駆動を用い、フレーム周波数は９０Ｈｚで表示部２０の駆動を行う。低消費電力待受けモード５５では、駆動動作Ｄとして、駆動方式は３ラインインターレース駆動を用い、フレーム周波数は駆動動作Ｃよりも低い９０Ｈｚで表示部２０の駆動を行う。
次に、駆動変更の動作例として、以下に４つの例を説明する。ここでは、制御部１６において、表示部２０の駆動制御を行う表示制御プログラムと、それ以外のカメラ機能、ＴＶ電話機能などの各機能または各デバイスの制御を行ったり、あるいは装置全体の制御を行うためのプログラム（以下ではまとめて装置制御プログラムという）との少なくとも２つのプログラムが動作し、いずれかのプログラムによって駆動変更制御を行う場合の例を示す。
第１の例は、装置制御プログラムに基づき動作する装置制御部によって直接駆動変更制御を行う場合である。この場合、装置制御部によって携帯端末装置の動作モードを切り替え、他の動作モードに移行する度に、各動作状態に応じて装置制御部から直接表示部コントローラ１９へ制御コマンドを送ったり、表示制御プログラムに基づき動作する表示制御部に対して制御コマンドを送り、表示部４０の駆動動作を変更する。例えば、待受けモード５４からカメラモード５２に移行する際には、対応する制御コマンドを送って表示部２０の駆動動作をＣからＢに変更する。
第２の例は、動作状態に応じた表示部の駆動動作の種類を示す駆動動作フラグを格納するフラグメモリを記憶部１７等に設け、この駆動動作フラグの内容によって駆動変更制御を行う場合である。例えば、駆動動作Ａに対応する駆動動作フラグを「００」、駆動動作Ｂに対応する駆動動作フラグを「０１」、駆動動作Ｃに対応する駆動動作フラグを「０２」、駆動動作Ｄに対応する駆動動作フラグを「０３」とする。この場合、装置制御部によって、携帯端末装置の動作モードを切り替える際に、その動作状態に応じてフラグメモリの駆動動作フラグを書き換える。そして、表示制御部によってフラグメモリを参照し、その駆動動作フラグの内容に応じて表示部コントローラ１９へ制御コマンドを送り、表示部４０の駆動動作を変更する。
この第２の例では、１つのフラグメモリで駆動変更制御が可能であり、フラグメモリに用いるメモリ容量を節約できる。例えば、待受けモード５４からＴＶ電話モード５１に移行する際には、装置制御部により駆動動作フラグを「０２」から「００」に書き換え、次いで、表示制御部により表示部コントローラ１９に対して何らかの信号を送る際（例えば、表示更新のデータを送る際）に、駆動動作フラグの内容に対応して表示部２０の駆動動作をＣからＡに変更する。
第３の例は、それぞれの動作状態に応じて、対応するハードウェアの動作の有無を検出して、この検出結果に基づいて駆動変更制御を行う場合である。この場合、カメラ２１、通話部１１などの各ハードウェアが接続されるハードウェアポートを表示制御部が監視し、ハードウェアの動作状態を検出して動作モードを認識する。そして、現在の動作モードに応じて表示部コントローラ１９へ制御コマンドを送り、表示部４０の駆動動作を変更する。例えば、カメラ２１が動作し、通話部１１が動作していない場合は、カメラのみ使用状態であるカメラモード５２であると認識し、表示部２０の駆動動作をＢに設定する。この第３の例では、メモリを用いずに駆動変更制御が可能である。
第４の例は、各ハードウェアごとの動作状態を示す動作状態フラグを格納する複数のフラグメモリを記憶部１７等に設け、これらの動作状態フラグの内容によって駆動変更制御を行う場合である。ここで、動作状態フラグは、例えば対応するハードウェアが動作状態の場合は「１」、非動作状態の場合は「０」とする。この場合、装置制御部によって、携帯端末装置の動作モードを切り替える際に、対応するハードウェアの動作をオンオフする度にフラグメモリの動作状態フラグを書き換える。そして、表示制御部によってフラグメモリを参照して、その動作状態フラグの内容によってハードウェアの動作状態を認識し、現在の動作モードに応じて表示部コントローラ１９へ制御コマンドを送り、表示部４０の駆動動作を変更する。この第４の例では、各ハードウェアの動作を直接検知する場合に比べて、フラグメモリを読み出すだけなので高速な処理が可能である。
なお、待受けモード５４や低消費電力待受けモード５５において、表示部４０の駆動動作としてフレーム反転駆動を用いることもできる。フレーム反転駆動は、表示画面の上下方向のムラ、クロストーク、フリッカーなどが目立ちやすく、１ライン反転駆動や３ラインインターレース駆動などと比べて静止画表示時の画質が劣る面があるが、駆動周波数が最も低いため消費電力が小さいという利点がある。したがって、消費電力が低いことが望まれる使用目的の際に、例えば、所定時間キー操作入力が無くて待機状態となっている待受け時、あるいは長時間画像を表示するムービーやアニメーションの再生時などに、フレーム反転駆動を使用することによって、表示部４０の消費電力を削減できる。
上述した実施形態では、表示部２０に液晶表示装置を用いた例を説明したが、これに限るものではない。平面状の電極を有し、この電極に電圧を印加することで駆動する表示装置であって、その駆動電圧が周期的に変動する場合、電極に対向してアクリルパネルなどの平板状の不導体を有する構成であれば、液晶表示装置と同様の音鳴り現象が発現する。また、駆動動作を変更する際に発生する課題も同様に考えられる。したがって、ＥＬ表示装置などの他の表示装置に適用しても同様の効果が得られる。
以上のように、本実施形態では、音声通話時などの通話機能や音声再生機能の使用時には音響特性を優先する駆動動作を行うことで、表示部２０より生じる雑音の影響を防止できる。また、カメラ撮影時やＴＶ電話通信時などの動画表示時には表示画像の画質を優先する駆動動作を行うことで、ユーザにとって違和感が無い動画像の表示を行うことができ、視認性を向上できる。したがって、使用状態や使用目的に応じて表示装置の駆動方式、駆動周波数や駆動電圧などの駆動条件等を含む駆動動作を変更することによって、それぞれの使用状態や使用目的に適した音響特性、表示画質、及び消費電力特性が得られる携帯端末装置を提供できる。また、動作モードに応じて消費電力を低減することができるので、環境にも優しい携帯端末装置を提供できる。
本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
本出願は、2003年11月5日出願の日本特許出願（特願2003-375464）、に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
本発明は、装置の動作状態に応じて、必要な表示能力を維持しつつ、雑音の発生を抑制することが可能となる効果を有し、液晶表示装置などの表示装置を備えた携帯端末装置等に有用である。
本発明の実施形態に係る携帯端末装置の主要部の構成を示すブロック図 第１の実施形態に係る携帯端末装置の動作を示すフローチャート １ライン反転駆動の説明図 ３ラインインターレース駆動の説明図 動画を表示した際の表示画像の説明図 第２の実施形態に係る携帯端末装置の動作を説明するタイミングチャート 第３の実施形態に係る携帯端末装置の動作を示すフローチャート 表示部の駆動変更時における表示画像の切り替え例（第１の例）を示した図 表示部の駆動変更時における表示画像の切り替え例（第２の例）を示した図 本実施形態に係る携帯端末装置の動作モードを示す図 第４の実施形態における動作モード毎の表示部の駆動動作の内容と各部の動作状態との対応を示す図 携帯端末装置に適用した従来の液晶表示装置の表示部の構成例を示す縦断面図 静電スピーカの構成図
符号の説明
１１ 通話部
１２ 送受信部
１３ レシーバ
１４ マイク
１６ 制御部
１７ 記憶部
１８ 操作部
１９ 表示部コントローラ
２０ 表示部
２１ カメラ

Claims (8)

  1. 電圧を印加して駆動する表示部を備えた携帯端末装置であって、
    自装置の動作状態に適応した表示部の駆動状態となるように、前記表示部の駆動方式、駆動周波数の少なくとも一方を含む駆動動作を変更する表示部駆動制御手段を備える携帯端末装置。
  2. 請求項１に記載の携帯端末装置であって、
    前記表示部駆動制御手段は、動画表示を行うときには前記表示部を順次走査駆動により駆動し、その他の表示を行うときには前記表示部を飛び越し走査駆動により駆動するように駆動方式を変更する携帯端末装置。
  3. 請求項１に記載の携帯端末装置であって、
    前記表示部駆動制御手段は、カメラを動作させるカメラモードのときは前記表示部を順次走査駆動により駆動し、その他の動作モードのときは前記表示部を飛び越し走査駆動により駆動するように駆動方式を変更する携帯端末装置。
  4. 請求項３に記載の携帯端末装置であって、
    前記表示部駆動制御手段は、前記カメラモードの開始時に前記表示部の駆動方式を順次走査駆動に変更し、前記カメラモードの終了時に他の動作モードに移行する場合に前記表示部の駆動方式を飛び越し走査駆動に変更する携帯端末装置。
  5. 請求項１に記載の携帯端末装置であって、
    前記表示部駆動制御手段は、前記駆動動作を変更する際、前記表示部における一画面の走査を完了して次の画面の走査を開始するまでの期間において、前記駆動動作変更を実行する携帯端末装置。
  6. 請求項１に記載の携帯端末装置であって、
    前記表示部駆動制御手段は、前記駆動動作を変更する際、この駆動動作の変更前後で前記表示部の表示内容を変更する携帯端末装置。
  7. 請求項１に記載の携帯端末装置であって、
    前記表示部駆動制御手段は、自装置の動作状態に応じて前記表示部の駆動方式、駆動周波数、駆動電圧の少なくともいずれか一つを変更する携帯端末装置。
  8. 請求項１に記載の携帯端末装置であって、
    前記表示部駆動制御手段は、自装置が待機状態のときに前記表示部の駆動方式を飛び越し走査駆動またはフレーム反転駆動に変更する携帯端末装置。
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