表示装置
【課題】表示画像のフレーム周波数を切り替える際に生じるコマ落ちやちらつきなどの画質劣化の発生を抑制することが可能な技術を提供する。
【解決手段】表示データを画素へ出力する第１の駆動回路と、選択信号を画素へ出力する第２の駆動回路と、モード切替信号に対応して、入力表示データのフレーム周波数を変換するフレーム周波数変換回路と、変換後のフレーム周波数に対応して、第１の駆動回路と第２の駆動回路を制御するタイミング制御回路とを備え、外部装置から入力される入力表示データに対応した画像表示を行い、モード切替信号に対応して、表示パネルに異なるフレーム周波数で画像表示を行う２つ以上の表示領域を生成し、表示領域の一方に変換前のフレーム周波数で画像表示させると共に、表示領域の他方に変換後のフレーム周波数で画像表示させる切替手段を備え、表示領域の境界位置又は大きさの内の少なくとも一方は、時間の経過と共に変更する。
【解決手段】表示データを画素へ出力する第１の駆動回路と、選択信号を画素へ出力する第２の駆動回路と、モード切替信号に対応して、入力表示データのフレーム周波数を変換するフレーム周波数変換回路と、変換後のフレーム周波数に対応して、第１の駆動回路と第２の駆動回路を制御するタイミング制御回路とを備え、外部装置から入力される入力表示データに対応した画像表示を行い、モード切替信号に対応して、表示パネルに異なるフレーム周波数で画像表示を行う２つ以上の表示領域を生成し、表示領域の一方に変換前のフレーム周波数で画像表示させると共に、表示領域の他方に変換後のフレーム周波数で画像表示させる切替手段を備え、表示領域の境界位置又は大きさの内の少なくとも一方は、時間の経過と共に変更する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に係わり、特に、動画の表示性能を向上させるために表示画像の駆動周波数を高速化した表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
動画表示の観点で表示装置を分類した場合、インパルス型表示装置とホールド型表示装置に大別される。インパルス型表示装置とは、例えばブラウン管のように、走査された期間だけ走査された画素の輝度が高くなり、走査直後から輝度が低下するタイプであり、ホールド型表示装置とは、液晶表示装置のように、表示データに基づく輝度を次の走査まで保持し続けるタイプである。
【０００３】
ホールド型表示装置は、静止画を表示した場合はちらつきのない良好な表示品質を得ることができるという長所を持つ一方、動画を表示した場合には移動する物体の周囲がぼやけて見える、所謂動画ぼやけが発生し、著しく表示品質が低下するという課題がある。この動画ぼやけの発生要因は、物体の移動に伴い視線を移動する際、輝度のホールドされた表示画像に対して移動前後の表示を観測者が補間する、所謂網膜残像に起因するため、表示装置の応答速度をどれだけ向上させても動画ぼやけは完全に解消しない。
【０００４】
この課題に対し、例えば特許文献１に開示されているように、サブフレーム画像を内挿して表示画像のフレーム周波数を上げることで上記動画ぼやけを改善する手法（以下、ｎ倍速駆動と呼ぶ）が知られている。しかしながら、液晶の応答速度は温度依存性が非常に大きく、特に低温時は入力信号に対する追従性が極端に悪くなり、応答時間が増大する。装置内温度が低い場合、液晶が完全に応答して目標輝度に到達する前に、次のサブフレーム画像の書き込みを開始してしまうこととなる。その結果、より深刻な尾引き等の残像が発生するなど表示画像の画質劣化を招くという課題があった。
【０００５】
この課題に対し、特許文献２には、装置内温度に応じて、液晶表示パネルのフレーム周波数変換率を制御する表示装置が開示されている。
【０００６】
また、動画ぼやけを低減する他の方法として、特許文献３などには、液晶表示パネルの裏面に複数の直下型バックライトを走査線に平行な方向に配置し、走査信号に同期して順次点滅させることで、表示装置の表示特性をインパルス型に近づける手法（以下、走査型間欠点灯駆動と呼ぶ）が開示されている。
【０００７】
また一方で、特許文献４に開示されているように、主に表示にかかる消費電力を低減する目的で、液晶表示装置における画面内の一部領域を表示状態とし、他の領域を非表示状態にする手法（以下、パーシャル駆動と呼ぶ）が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平４−３０２２８９号公報
【特許文献２】特開２００４−１７７５７５号公報
【特許文献３】特開２０００−３２１５５１号公報
【特許文献４】特開２００４−４５７４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献２に記載の技術では、フレームメモリに蓄えた１フレーム分の画像を所定の周期で読み出し、この読み出したと動きベクトルからサブフレーム画像を生成し、生成された画像を、次の入力画像信号との間に内挿することにより、元のフレーム周波数よりも高いフレーム周波数での画像表示を可能とする技術であり、フレーム周波数を切り替える際のコマ落ちやちらつきなどの画質劣化の原因については一切記載されていない。
【００１０】
同様に、特許文献１、特許文献３、及び特許文献４にもフレーム周波数を切り替える際のコマ落ちやちらつきなどの画質劣化の原因については一切記載されていない。
【００１１】
本発明はこれらの問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、表示画像のフレーム周波数を切り替える際に生じるコマ落ちやちらつきなどの画質劣化の発生を抑制することが可能な表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記課題を解決すべく、複数の画素が配列された表示パネルと、表示データに応じた表示信号を前記画素へ出力する第１の駆動回路と、前記表示信号を供給する画素を選択する選択信号を前記画素へ出力する第２の駆動回路と、モード切替信号に対応して、前記入力表示データのフレーム周波数を変換するフレーム周波数変換回路と、前記変換後のフレーム周波数に対応して、前記第１の駆動回路と前記第２の駆動回路を制御するタイミング制御回路とを備え、外部装置から入力される入力表示データに対応した画像表示を行う表示装置であって、前記モード切替信号に対応して、前記表示パネルに異なるフレーム周波数で画像表示を行う２つ以上の表示領域を生成し、前記表示領域の一方に変換前のフレーム周波数で画像表示させると共に、前記表示領域の他方に変換後のフレーム周波数で画像表示させる切替手段を備え、前記表示領域の境界位置又は大きさの内の少なくとも一方は、時間の経過と共に変更する表示装置である。
【００１３】
前記課題を解決すべく、複数の画素が配列された表示パネルと、表示データに応じた表示信号を前記画素へ出力する第１の駆動回路と、前記表示信号を受けるべき画素を選択するための選択信号を前記画素へ出力する第２の駆動回路とを備えた表示装置であって、入力表示データのフレーム周波数を変換して表示するフレーム周波数変換回路と、前記第１の駆動回路と前記第２の駆動回路を制御するタイミング制御回路とを備え、第１のフレーム周波数で表示する第１の表示モードと、第２のフレーム周波数で表示する第２の表示モードとの少なくとも２つの表示モードを備え、前記第１と第２のフレーム周波数は異なり、前記第２の駆動回路が出力する前記選択信号が、前記画素を選択する選択期間の長さは、前記第１の表示モードと第２の表示モードにおいてそれぞれ異なり、前記第１の表示モードと前記第２の表示モードとの切替において経由する第３の表示モードを備え、前記第３の表示モードにおける前記選択期間は、前記第１の表示モードにおける選択期間と同じかより短く、かつ前記第２の表示モードにおける選択期間と同じかより長く、前記第３の表示モードにおいては、前記選択期間が時間の経過と共に少なくとも２段階変化する表示装置である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、表示画像のフレーム周波数を切り替える際に生じるコマ落ちやちらつきなどの画質劣化の発生を抑制することができる。
【００１５】
本発明のその他の効果については、明細書全体の記載から明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】従来の表示装置の概略構成を説明するための図である。
【図２】従来の表示装置における表示モード切替処理の動作手順の一例を説明するフローチャートである。
【図３】従来の表示装置における表示モード切り替え動作の様子を示す概念図である。
【図４】本発明の実施形態１の表示装置における表示モード切替中の表示動作の一例を説明するための図である。
【図５】本発明の実施形態１の表示装置における表示モード切替中の表示動作の一例を説明するための図である。
【図６】本発明の実施形態１の表示装置の概略構成を説明するための図である。
【図７】本発明の実施形態１の表示装置における表示モード切替処理の動作手順の一例を説明するフローチャートである。
【図８】本発明の実施形態１の表示装置における表示モード切替動作の様子を示す概念図である。
【図９】本発明の実施形態１の表示装置における第１の表示モードの動作の一例を示すタイミングチャートである。
【図１０】本発明の実施形態１の表示装置における第３の表示モードである遷移期間中の動作の一例を示すタイミングチャートである。
【図１１】本発明の実施形態１の表示装置における第２の表示モードの動作の一例を示すタイミングチャートである。
【図１２】本発明の実施形態１の表示装置における第３の表示モード時での走査線の走査動作を説明するための図である。
【図１３】本発明の実施形態１の表示装置に適用可能な走査線の走査動作を説明するための図である。
【図１４】本発明の実施形態１の表示装置に適用可能な走査線の走査動作を説明するための図である。
【図１５】本発明の実施形態１の表示装置に適用可能な走査線の走査動作を説明するための図である。
【図１６】本発明の実施形態２の表示装置における第３の表示モード時での走査線の走査動作を説明するための図である。
【図１７】本発明の実施形態３の表示装置における第３の表示モード時での走査線の走査動作を説明するための図である。
【図１８】本発明の実施形態４の表示装置の概略構成を説明するための図である。
【図１９】本発明の実施形態５の表示装置における第３の表示モード時での走査線の走査動作及びバックライト制御動作を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。ただし、以下の説明において、同一構成要素には同一符号を付し繰り返しの説明は省略する。
【００１８】
〈実施形態１〉
〈全体構成〉
図６は本発明の実施形態１の表示装置の概略構成を説明するための図であり、以下、図６に基づいて、実施形態１の表示装置の全体構成を説明する。ただし、図６に示す表示パネルとして液晶表示パネルに本発明を適用した場合について説明するが、表示パネルとしては有機ＥＬ（Electro Luminescence）パネルやＬＣＯＳ（Liquid Crystal On Silicon）ディスプレイ、プラズマディスプレイパネル（Plasma Display Panel）、電界放出ディスプレイ（Field Emission Display）や電子ペーパー等の走査線駆動回路とデータ線駆動回路を備える他の表示装置にも適用可能である。
【００１９】
図６に示す実施形態１の表示装置は、例えば、６０Ｈｚと１２０Ｈｚのフレーム周波数の異なる表示モードを少なくとも２つ備え、その表示モードを切り替える機能を備える構成となっている。このフレーム周波数の切り替えを行うために、実施形態１の表示装置では、フレーム周波数変換回路５８０と、フレームメモリ５９０と、タイミング制御回路５４０と、自走回路５５０と、パラメータ保持回路５６０と、パラメータ計算回路５７０と、データ線駆動回路（ドレイン線駆動回路）５２０と、走査線駆動回路（ゲート線駆動回路）５３０と、表示パネル５１０とを備える構成となっている。
【００２０】
実施形態１の表示装置では、外部装置等から入力される入力表示データ５０２と入力制御信号群５０１とがフレーム周波数変換回路５８０に入力され、表示モード切替信号５０３がパラメータ計算回路に入力される構成となっている。パラメータ計算回路５７０は、パラメータ保持回路５６０からの制御パラメータ５６１に基づいてフレーム周波数変換のための制御パラメータ５７１をフレーム周波数変換回路５８０に出力すると共に、表示タイミング制御のための制御パラメータ５７２をタイミング制御回路５４０に出力する。フレーム周波数変換回路５８０は、入力表示データ５０２を必要に応じてフレームメモリ５９０に入力すると共に、入力表示データ５０２や入力制御信号群５０１にフレーム周波数変換回路５８０がフレーム周波数変換処理を施し、その出力（フレーム周波数変換制御信号群５８１、フレーム周波数変換表示データ５８２）をタイミング制御回路５４０に出力する。タイミング制御回路５４０では、フレーム周波数変換回路５８０から入力、パラメータ計算回路５７０からの制御パラメータ５７２、及び自走回路５５０からの自走制御信号群５５１に基づいて、データ線駆動回路制御信号群５４１及び出力表示データ５４２を生成し、データ線駆動回路５２０を制御する。また、タイミング制御回路５４０は走査線駆動回路制御信号群５４３を生成し、走査線駆動回路５３０を制御する。
【００２１】
以下、図６に基づいて、詳細に説明する。実施形態１の表示装置では、入力制御信号群５０１は、例えば１フレーム期間（１画面分を表示する期間）を規定する垂直同期信号、１水平走査期間（１ライン分を表示する期間）を規定する水平同期信号、表示データの有効期間を規定するデータ有効期間信号、及び表示データと同期した基準クロック信号等で構成される。
【００２２】
また、入力表示データ５０２、入力制御信号群５０１、表示モード切替信号５０３は、図示しない外部の信号発生回路（外部装置）から実施形態１の表示装置に入力される。外部装置は例えば実施形態１の表示装置に接続した映像信号処理装置であり、表示装置内外の温度変化や、入力表示データの特徴や、ユーザからの指示によって表示モードを切り替えるための信号である表示モード切替信号５０３を生成する。表示モード切替信号５０３は、本表示装置表示モードの切り替えを指示する信号となる。
【００２３】
フレーム周波数変換回路５８０は、入力表示データ５０２のフレーム周波数（第１のフレーム周波数）を第２のフレーム周波数に変換したフレーム周波数変換表示データ５８２を生成する回路である。以降、第１のフレーム周波数（例えば、６０Ｈｚ）で動作する表示モードを第１の表示モード、第２のフレーム周波数（例えば、１２０Ｈｚ）で動作する表示モードを第２の表示モード、１画面内で第１のフレーム周波数で駆動される領域と第２のフレーム周波数で駆動される領域とが混在される表示モードを第３の表示モードと呼ぶ。また、フレーム周波数変換回路５８０は、フレーム周波数変換制御信号群５８１を生成する。このフレーム周波数変換制御信号群５８１は、例えばフレーム周波数変換表示データ５８２の１フレーム期間を規定する垂直同期信号、１水平走査期間を規定する水平同期信号、フレーム周波数変換表示データ５８２の有効期間を規定する表示データ有効期間信号、及びフレーム周波数変換表示データと同期したクロック信号等で構成される。
【００２４】
タイミング制御回路５４０は、フレーム周波数変換回路５８０から出力されたフレーム周波数変換制御信号群５８１及びフレーム周波数変換表示データ５８２と、パラメータ計算回路５７０から出力された制御パラメータ５７２とを入力として受け付ける。そして、フレーム周波数変換制御信号群５８１とフレーム周波数変換表示データ５８２と、制御パラメータ５７２とから、データ線駆動回路５２０を制御するためのデータ線駆動回路制御信号群５４１と、出力表示データ５４２と、走査線駆動回路５３０を制御するための走査線駆動回路制御信号群５４３とを生成する回路である。
【００２５】
パラメータ保持回路５６０は、フレーム周波数変換回路５８０やタイミング制御回路５４０で使用する制御パラメータ５６１を保持する。例えば、ＲＯＭ（Read-Only Memory）や、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）フラッシュメモリなどの各種不揮発メモリ等を用いて構成する。制御パラメータ５６１は、例えばフレーム周波数変換制御信号群５８１を生成するための、垂直同期信号の周波数（＝フレーム周波数）、水平同期信号の周波数、クロックの周波数、表示パネル５１０の垂直解像度や水平解像度等の表示パネル５１０を制御するための制御情報である。
【００２６】
パラメータ計算回路５７０は、表示モード切替信号５０３に基づいて、パラメータ保持回路５６０に保持される制御情報を参照し、フレーム周波数変換回路５８０の制御パラメータ５７１、及びタイミング制御回路５４０の制御パラメータ５７２を生成する構成となっている。この実施形態１のパラメータ計算回路５７０で演算される制御パラメータ５７１，５７２は、例えばフレーム周波数変換制御信号群５８１、データ線駆動回路制御信号群１４１、出力表示データ５４２、走査線駆動回路制御信号群５0４３らを生成するための、垂直同期信号の周波数（＝フレーム周波数）、水平同期信号の周波数、クロックの周波数、表示装置の垂直解像度や水平解像度、第１の領域と第２の領域各々の位置、サイズ、後に詳述する待機期間Ｎ、後に詳述する走査線選択期間の長さ、フレームメモリ５９０への書き込みアドレス、及び読み込みアドレス等である。
【００２７】
自走回路５５０は、自走制御信号群５５１を生成する構成となっている。自走制御信号群５５１は、タイミング制御回路５４０に対して、正常なフレーム周波数変換制御信号群５８１（並びにフレーム周波数変換表示データ５８２）が安定して入力されない場合に、フレーム周波数変換制御信号群５８１の代わりに表示パネル５１０の制御に用いる信号である。自走制御信号群５５１によって表示パネル５１０を制御する表示モードを自走モードと呼ぶ。自走モードは、表示パネル５１０の保護と、ノイズ表示の防止を主な目的として設けられる表示モードである。例えば、正常でない、不安定なフレーム周波数変換制御信号群５８１に基づいてタイミング制御回路５４０を動作させると、データ線駆動回路５２０や走査線駆動回路５３０などの誤動作を引き起こし、それらの回路や表示パネル５１０に故障などの悪影響を与える恐れがある。自走モードはこれらの誤動作の発生を防ぐ。
【００２８】
また、実施形態１のタイミング制御回路５４０は、自走モードと通常の表示モードを切り替えて動作させるために、フレーム周波数変換制御信号群５８１の異常を検知する機能を備える構成となっている。フレーム周波数変換制御信号群５８１の異常とは、例えば各種信号（垂直同期信号、水平同期信号、データ有効期間信号やクロック信号など）の入力の有無、周波数の過大や過少などである。自走モード時は、表示パネル５１０にはノイズ表示を防止するため、例えば黒画面を表示する。
【００２９】
データ線駆動回路制御信号群５４１は、例えば出力表示データ５４２に基づく階調電圧の出力タイミングを規定する出力タイミング信号とデータ電圧の極性を決定する交流化信号、表示データ５４２と同期したクロック信号等で構成される。
【００３０】
走査線駆動回路制御信号群５４３は、例えば１ラインの走査線選択期間を規定するシフト信号、先頭ラインの走査開始を規定する垂直スタート信号等で構成される。
【００３１】
データ線駆動回路５２０は、表示階調の数に対応した電位を生成すると共に、出力表示データ５４２に対応した１レベルの電位を選択し、液晶表示パネル５１０へのデータ電圧（階調電圧、ドレイン信号）５２１として印加する。
【００３２】
走査線駆動回路５３０は走査線駆動回路制御信号群５４３に基づき走査線選択信号（ゲート信号）５３１を生成し、表示パネル５１０の走査線へ出力する。ここで、実施形態１の走査線駆動回路５３０は、走査線駆動回路制御信号群５４３で指定される走査線に対してのみ、それぞれ異なるフレームで走査線選択信号５３１を出力可能な構成となっている。すなわち、走査線駆動回路制御信号群５４３に応じて、第１のフレーム周波数で走査線選択信号５３１を出力する走査線と、第２のフレーム周波数で走査線選択信号５３１を出力する走査線とを任意に設定可能となっている。
【００３３】
表示パネル５１０は、前述のとおり、周知の液晶表示パネルであり、図６中の左右方向に延在し上下方向に並設される走査線と、図６中の上下方向に延在し左右方向に並設されるデータ線との間の領域に画素５１１が形成され、マトリクス状に配置される構成となっている。液晶表示パネルの各画素５１１は、ソース電極、ゲート電極、及びドレイン電極からなるＴＦＴ（Thin Film Transistor、薄膜トランジスタ）と、該ＴＦＴのソース電極に接続される画素電極と、該画素電極と対向配置される対向電極（共通電極）と、画素電極と対向電極との間の電界で透過率が制御される液晶層とから構成される。このような構成からなる液晶表示パネルでは、走査信号をゲート電極に印加することでＴＦＴのスイッチング動作を行う。ＴＦＴが閉状態では、ドレイン電極に接続されるデータ線の電圧がソース電極に接続される画素電極を書き込まれる。一方、ＴＦＴが開状態では、画素電極に書き込まれた電圧が保持される。このとき、画素電極の電圧をＶｄ、対向電極の電圧をＶＣＯＭとした時、液晶層は画素電極電圧Ｖｄと対向電極電圧ＶＣＯＭの電位差に基づき偏光方向を変えると共に、液晶層の上下に配置された偏光板を介することで、裏面に配置されたバックライトからの透過光量が変化し階調表示を行う。
【００３４】
〈表示モード切替動作〉
次に、図７に本発明の実施形態１の表示装置における表示モード切替（フレーム周波数の切替）処理の動作手順の一例を説明するフローチャートを、図８に本発明の実施形態１の表示装置における表示モード切替動作の様子を示す概念図を示し、以下、図７及び図８に基づいて、図６に示す実施形態１の表示装置における表示モード切替動作を説明する。ただし、実施形態１の表示装置では、後述する従来の表示装置の動作と比べ、表示モード切替時に自走モードへの動作切り替えを行わない点と、パラメータ計算回路５７０からの制御パラメータ５７１、５７２に基づいて、タイミング制御回路５４０及びフレーム周波数変換回路５８０の制御パラメータの読み出しと更新とを複数回に分けて行う点とが異なる。従って、以下の説明では、従来の表示装置とは異なるパラメータ計算回路５７０、タイミング制御回路５４０、及びフレーム周波数変換回路５８０の動作について詳細に説明する。また、図８は横軸に時間をとり、入力データと表示装置の表示画像との対応を時間経過に沿って並べた図であり、特に、第１の表示モードのフレーム周波数が、第２の表示モードのフレーム周波数よりも低い場合を示した図である。
【００３５】
本フローの開始は表示モード切替信号５０３の入力であり、図８に示す時刻ｔ０で表示モード切替信号５０３が入力されると、この表示モード切替信号５０３の入力をパラメータ計算回路５７０が受け付ける（ステップ６００）と、パラメータ計算回路５７０が制御パラメータ５７１、５７２を計算し直す（ステップ６１０）。ただし、新しい表示モードに対応する制御パラメータ５７１、５７２の計算中の期間は、それまでの表示モードに対応した制御パラメータ５７１、５７２をフレーム周波数変換回路５８１、タイミング制御回路５４０に出力する。ただし、前述するように、実施形態１の表示装置では、画面全体の一部領域のフレーム周波数のみを変更する第３の表示モードを経ることにより、表示モード切替信号５０３で指定される表示モードに変更される構成となっているので、このステップ６１０における演算量は小さなものとなり、１フレーム期間で終了可能となる。
【００３６】
制御パラメータの計算が終了すると、パラメータ計算回路５７０は計算された制御パラメータ５７１をフレーム周波数変換回路５８０に出力すると共に、計算された制御パラメータ５７２をタイミング制御回路に出力する。
【００３７】
計算された制御パラメータ５７１、５７２が入力されたフレーム周波数変換回路５８０及びタイミング制御回路５４０では、入力された制御パラメータ５７１、５７２に基づいて内部のパラメータが更新される（ステップ６２０）。
【００３８】
次に、フレーム周波数変換回路５８０及びタイミング制御回路５４０がリスタートされ、フレーム周波数変換回路５８０からは更新されたフレーム周波数変換制御信号群５８１とフレーム周波数変換表示データ５８２がタイミング制御回路５４０に出力される。また、タイミング制御回路５４０からは更新されたデータ線駆動回路制御信号群５４１と出力表示データ５４２がデータ線駆動回路５２０に出力されると共に、走査線駆動回路制御信号群５４３が走査線駆動回路５３０に出力される（ステップ６３０）。このステップ６３０における出力に基づいて、第３の表示モードによる画像表示がなされることとなる。
【００３９】
次に、予め設定されたＮフレーム期間（ただし、Ｎは自然数）が経過するまで、その制御パラメータでの動作すなわち制御パラメータの変更を行わない表示動作を行う（ステップ６４０）。このステップ６４０におけるＮフレームの待機は、急激に表示モードが変化することによる画質劣化の発生を防ぐための処置である。Ｎを小さい値とすると表示モードはすばやく変化し、Ｎを大きい値とすると表示モードはゆっくり変化する。画質劣化が発生しないように、Ｎは予め適切に調整しておくことが好ましいが、Ｎを可変としてもよい。
【００４０】
次のステップ６５０では、画面全体の表示モードの更新が終了したかを判定し、終了していない場合には、ステップ６１０に戻って、パラメータ計算回路５７０が制御パラメータ５７１、５７２を計算し直すことにより、新しい表示モードに対応する領域を拡大させる。この動作を画面全体の表示モードを更新するまで繰り返す。
【００４１】
一方、ステップ６５０において、画面全体の表示モードの更新が終了したことが判定された場合には、表示モード切替信号で指示された新たな表示モードで動作する（ステップ６６０）。
【００４２】
ただし、Ｎの値が大きい場合、第１の表示領域と第２の表示領域とを定常的に表示する場合においては、第１の表示領域と第２の表示領域との境界において、両者の駆動方法すなわちフレーム周波数が異なることに起因するスジなどの画質劣化が知覚される。このような画質劣化を回避するために、第１の表示領域と第２の表示領域の境界位置、並びに第２の表示領域のサイズを常に固定とするのではなく、時間的に変動させるように構成することが好ましい。例えば、第２の表示領域の位置をスクロールさせたり、表示領域の境界を振動させるなどの対策をとることで、前記境界のスジなどの画質劣化が知覚されることを防ぐことができる。これは、制御パラメータ５７１，５７２を、パラメータ計算回路５７０が逐次再計算し、時間的に変更することで実現することができる。
【００４３】
〈表示動作の説明〉
次に、図４及び図５に本発明の実施形態１の表示装置における表示モード切替中の表示動作の一例を説明するための図を示し、以下、図４及び図５に基づいて、図６に示す実施形態１の表示装置における表示モード切替時における表示動作を説明する。ただし、図４及び図５に示す表示動作図は、表示モード切替中における一例である。
【００４４】
図４に示すように、実施形態１の表示装置では、第１のフレーム周波数で動作する第１の表示モードから、第２のフレーム周波数で動作する第２の表示モードへ移行する過程において、表示パネル５１０における表示画面内の予め設定された領域毎に第１のフレーム周波数から第２のフレーム周波数を変更していき、最終的に表示画面内の全ての領域（表示画面全体）におけるフレーム周波数を第２のフレーム周波数とするものである。すなわち、表示モード切替時にコマ落ちが発生する原因となる表示画面全体のフレーム周波数を急激に変更するために必要となる制御パラメータ５７１、５７２の演算に要する時間を減少させることにより、自走モードによる表示画面全体の黒表示を行うことなく、フレーム周波数の切替を可能とする。
【００４５】
具体的には、図４に示すように、第１の表示モードから第２の表示モードへ切り替える場合、その移行過程において、表示画面上に第１の表示モードで動作する第１の表示領域４０１と、第２の表示モードで動作する第２の表示領域４０２とを設けた第３の表示モードを設けるものである。さらには、第３の表示モードにおける第２の表示領域４０２の大きさは、例えば画面垂直方向の中央領域のゼロ（ゼロ領域）から初めて、時間経過と共に次第に画面の上下方向に大きくし、最終的に画面全体が第２の表示領域４０２となるようにする。これとは逆に、第２の表示モードから第１の表示モードに切り替える際は、第３の表示モードにおける第１の表示領域４０１の大きさは、ゼロから初めて、時間経過と共に次第に大きくし、最終的に画面全体が第１の表示領域４０１となるようにする。この手順により、コマ落ちが発生せず、表示モードの移行をスムーズに行うことが可能となる。また、第２の表示モードから第１の表示モードへ切り替える際は、前述する図４及び図５に例示した第１の表示領域４０１と第２の表示領域４０２との位置が入れ替わるように構成することが好ましい。
【００４６】
なお、図４においては、画面の垂直中央に位置するように、第２の表示領域４０２を構成したが、第２の表示領域４０２の位置はこれに限定するものではない。例えば、図５に示すように、画面の上部側から第２の表示領域４０２を形成していき、下部側の第１の表示領域４０１を順次上部側から第２の表示領域４０２に置き換えるように構成することもできる。あるいは、他の分割方法としても良い。また、２つの表示領域に分割するだけでなく、必要に応じて更に多数の表示領域に分割してもよい。さらには、第１の表示モードから第２の表示モードへ切り替える場合と、その逆すなわち第２の表示モードから第１の表示モードへ切り替える場合とでは、各々の表示領域の位置や大きさ、さらにはそれぞれの変化速度等を異ならしめる、いわゆるヒステリシスを持たせた構成としてもよい。
【００４７】
ただし、図４に示すように、画面の垂直方向の中央部分から表示モードを移行させた領域を拡げる場合は、例えば人間が注視する画面中央部の動画ぼやけを優先的に改善できるという格別の効果を得ることが可能となる。一方、図５に示すように、画面の垂直方向の上部側から表示モードを移行させた領域を拡げる場合は、既存の走査線駆動回路の制御方法からの変更が少なくてすむという格別の効果を得ることが可能となる。例えば、図４に示すように、画面の中央部のみを第２の表示領域４０２とする場合、画面の中央部の走査線選択信号のみを有効とするように走査線駆動回路を制御する必要がある。ここで、走査線駆動回路５３０は周知のシフトレジスタで構成することが簡易であり、一般的であるため、画面上部の第１の表示領域４０１の走査線を非選択としたまま、第２の表示領域４０２の走査線を選択するためには、シフトレジスタのシフト信号を（データ電圧の印加なく）空打ちする等の制御を行う必要がある。これに対し、図５に示すように、画面の上部側からの場合では、シフト信号の空打ちなどの特殊な制御が必要ないからである。
【００４８】
次に、図８に本発明の実施形態１の表示装置における表示モード切替動作の様子を示す概念図を示し、以下、図８に基づいて、実施形態１の表示装置における表示モード切替動作を説明する。ただし、図８は横軸に時間をとり、入力データと表示装置の表示画像との対応を時間経過に沿って並べた図であり、特に、第１の表示モードのフレーム周波数が、第２の表示モードのフレーム周波数よりも低い場合を示した図である。
【００４９】
以下の説明では、第１の表示モードのフレーム周波数が第２の表示モードのフレーム周波数の１／２の場合について説明する。ただし、図８に示す表示モード切替動作では、第２の表示モードと同じフレーム周波数で入力表示データがフレーム周波数変換回路に入力される場合について説明する。また、以下の説明では、第１の表示モードでは入力表示データの偶数フレームのみを表示させ、第２の表示モードでは入力表示データの全てのフレームを表示させることにより、第２の表示モードのフレーム周波数を第１の表示モードでは１／２に変換し表示している。
【００５０】
入力表示データは、ｉ−２フレーム、ｉ−１フレーム、…と順次入力される。ここで、時刻ｔ０すなわちｉフレームが入力される際に表示モード切替信号により、表示モードの切り替え（すなわちフレーム周波数の切り替え）が指示される。このとき、図７を用いて説明したように、パラメータ計算回路が制御パラメータを計算し直すことにより、次のｉ＋１フレームの入力表示データが表示画像として表示される時刻ｔ１では、ｉ＋１フレームの１画面分の入力表示データの内で中央部分の一部のみが画像表示される。すなわち、ｉ＋１フレームの入力画像データの一部が第２の表示領域として表示されるように、制御パラメータが更新される。
【００５１】
次のｉ＋２フレームの入力表示データが表示画像として表示される時刻ｔ２では、ｉ＋２フレームの１画面分の入力表示データのすべてが画像表示される。
【００５２】
ｉ＋３フレームの入力表示データが表示画像として表示される時刻ｔ３では、ｉ＋３フレームの１画面分の入力表示データの内で、時刻ｔ１よりも大きい中央部分の一部領域のみが第２の表示領域として画像表示される。
【００５３】
ｉ＋４フレームの入力表示データが表示画像として表示される時刻ｔ４では、ｉ＋４フレームの１画面分の入力表示データのすべてが画像表示される。
【００５４】
ｉ＋５フレームの入力表示データが表示画像として表示される時刻ｔ５では、ｉ＋５フレームの１画面分の入力表示データの内で、時刻ｔ３よりも大きい中央部分の一部領域のみが第２の表示領域として画像表示される。
【００５５】
ｉ＋６フレームの入力表示データが表示画像として表示される時刻ｔ６では、ｉ＋６フレームの１画面分の入力表示データのすべてが画像表示される。
【００５６】
次のｉ＋７フレームの入力表示データが表示画像として表示される時刻ｔ７では、ｉ＋７フレームの１画面分の入力表示データの全てが第２の表示領域の画像として表示される。すなわち、時刻ｔ７以降では、第２の表示モードとなり、全ての入力表示データが１フレーム周期で順次表示される。
【００５７】
このように、実施形態１の表示装置では、表示モード切替信号の入力後に、第３の表示モードでｉ＋１フレーム、ｉ＋３フレーム、ｉ＋５フレームと徐々に、第２の表示領域を大きくし、ｉ＋７フレームでは画面全体を第２の表示領域とする第２の表示モードで画像表示を行うことによって、表示モードの切り替え動作が終了する。
【００５８】
本発明の実施形態１の表示装置では、表示モードの切替を行うための制御パラメータの変更を、パラメータ保持回路からの読み出しでなく、パラメータ計算回路での計算によって行う。これにより、制御パラメータの更新に要する時間を短縮できるため、コマ落ちを発生させることなく、表示モードの変更を実施できる。
【００５９】
なお、ここで示したフレーム周波数やフレーム周波数の切り替え順は、説明のためにとりあげた一例であり、他の組み合わせを選択しても良い。また、図８のフレーム周波数変換の例では、偶数フレームを表示しないことにより、フレーム周波数を変更する方式を示したが、補間演算によって新たなサブフレームを生成し、生成されたサブフレームを入力表示データ間に内挿することによってフレーム周波数変換を行う方式をとってもよい。また、入力表示データのフレーム周波数と、第１のフレーム周波数と、第２のフレーム周波数との組み合わせに特に制限はなく、任意の組み合わせとしてよい。
【００６０】
ただし、動画ぼやけを低減する目的においては、第１のフレーム周波数と第２のフレーム周波数の少なくとも一方を入力表示データのフレーム周波数よりも大きくすることが好ましい。一方、消費電力を低減する目的においては、第１のフレーム周波数と第２のフレーム周波数の少なくとも一方を入力表示データのフレーム周波数よりも小さくすることが好ましい。
【００６１】
〈表示モード切替制御の詳細説明〉
次に、図９に本発明の実施形態１の表示装置における第１の表示モードの動作の一例を示すタイミングチャートを、図１０に本発明の実施形態１の表示装置における第３の表示モードである遷移期間中の動作の一例を示すタイミングチャートを、図１１に本発明の実施形態１の表示装置における第２の表示モードの動作の一例を示すタイミングチャートを示し、以下、図９〜図１１に基づいて、実施形態１の表示装置における表示モード切替時の詳細動作を説明する。なお、以下の説明では、説明を簡単にするために、走査線数が１０本（すなわち、垂直方向の解像度が１０ラインであり、走査線選択信号も１０本）の場合について説明するが、走査線の本数は１０本に限定されることはなく、一般的な表示装置では数百から数千の走査線で構成される。また、走査線選択信号は少なくとも選択（ハイレベル時）・非選択（ローレベル時）の２つの状態を持ち、所定のラインの表示を更新する場合は、該当するラインの走査線を、走査線選択信号が選択し、同ラインの選択期間中に、同ラインの該当する入力表示データに対応したデータ電圧を印加することにより、当該入力表示データが該当する画素に保持される。
【００６２】
また、図９〜図１１は、図８に示す表示モード切替時における入力制御信号群（垂直同期信号と水平同期信号）、入力表示データ、データ線駆動回路から出力されるデータ電圧、及び走査線駆動回路から出力される走査線選択信号との関係を示した図である。従って、図９に示す第１の表示モードでは入力表示データの偶数フレームのみ表示し（すなわち、第１の表示モードではフレーム周波数を１／２に変換して表示する）、図１０に示す第３の表示モードでは第１の表示モードから第２の表示モードへ切り替える過程でライン４〜７を第２の表示領域とし、その他のラインを第１の表示領域とし、図１１に示す第２の表示モードでは入力表示データをそのまま表示する（すなわち、第２の表示モードではフレーム周波数変換を行わない）場合を示す。
【００６３】
図９から明らかなように、第１の表示モードでは、フレーム周波数が１２０Ｈｚの場合の偶数フレームである時刻ｔ１０〜ｔ１１に入力される入力表示データが、第１の表示モードのフレーム周波数（入力表示データのフレーム周波数の１／２）に対応するフレーム期間である時刻ｔ１０〜ｔ１２の期間で表示される。
【００６４】
すなわち、垂直方向の解像度が１０ラインであるため、１フレーム期間である時刻ｔ１０〜ｔ１１の期間に水平同期信号に同期して、１０ライン分の入力表示データである入力表示データ１〜１０が入力される。なお、網掛けで示したラインは、垂直帰線期間であり、入力表示データの入力は行われない。また、入力された入力表示データはフレームメモリに一旦格納され、順次読み出される。
【００６５】
この１０ライン分の入力表示データ１〜１０は、フレーム周波数変換回路の動作により、表示パネルのフレーム周波数は１／２となるため、走査線選択信号並びにデータ電圧は、時刻ｔ１０〜ｔ１２の２フレーム期間中に１０ライン分の信号を表示パネルに出力する。実施形態１においては、１本の走査線選択信号を選択する選択期間は、水平同期信号の１周期よりも長くなる。
【００６６】
すなわち、偶数フレーム期間である時刻ｔ１０〜ｔ１１に入力された入力画像データに対応した画像表示として、第１の表示モードでは、時刻ｔ１０〜ｔ１２の期間において、水平同期信号の１周期よりも長い期間で入力画像データ１〜１０に対応するデータ電圧を順番に出力すると共に、走査線選択信号１〜１０を出力することにより、表示パネルのフレーム周波数を１／２にした画像表示を行う。
【００６７】
この図９に示す第１の表示モードでの表示動作中に表示モード切替が指示された場合には、図１０に示す表示モードである第３の表示モードでの表示動作を経過した後に、第２の表示モードに移行することとなる。この第３の表示モードを、以下、図１０に基づいて詳細に説明する。
【００６８】
図１０に示すように、第３の表示モードにおいても外部装置より入力される入力画像データのフレーム周波数は変化しないので、時刻ｔ３０〜ｔ３１及び時刻ｔ３１〜ｔ３３で示す１フレーム期間毎に、各フレーム期間に対応した１０ライン分の入力表示データ１〜１０が順次入力される。すなわち、１フレーム期間中に、１０ライン分の入力表示データが入力される。
【００６９】
一方、画面表示は、前述のとおり、第１の表示領域と第２の表示領域に分けて行う。入力２フレーム期間中に、走査線選択信号４〜７は２回ずつ選択し、その他の走査線選択信号は１回のみ選択する。データ電圧も走査線選択信号の走査線選択期間に同期させ、各々のラインに、対応するデータ電圧を印加する。すなわち、ライン４〜７は入力２フレーム期間中に、２回データ電圧を印加する。
【００７０】
すなわち、第３の表示モードにおいては、偶数フレーム期間である時刻ｔ３０〜ｔ３１に入力された入力画像データに対応した画像表示として、時刻ｔ３０〜ｔ３２の期間において、水平同期信号の１周期よりも長い期間で入力画像データ１〜１０に対応するデータ電圧を順番に出力すると共に、走査線選択信号１〜１０を出力することにより、第１の表示領域での画像表示を行う。一方、次のフレーム期間である時刻ｔ３１〜ｔ３３に入力された入力画像データに対応した画像表示として、時刻ｔ３２〜ｔ３３の期間において、水平同期信号の１周期よりも長い期間で入力画像データ１〜１０の内の一部である入力画像データ４〜７に対応するデータ電圧を順番に出力すると共に、走査線選択信号４〜７を出力することにより、第２の表示領域での画像表示を行う。この時刻ｔ３０〜ｔ３３の期間における第１の表示領域と第２の表示領域との画像表示では、走査線選択信号１〜３と走査線選択信号８〜１０が入力される走査線に対応する領域が第１の表示領域となり、走査線選択信号４〜７が入力される走査線に対応する領域が第２の表示領域となる。すなわち、図１０から明らかなように、第１の表示領域では１フレーム周波数の１／２での画像表示となり、第２の表示領域では１フレーム周波数での画像表示となる。
【００７１】
ただし、１本の走査線選択信号を選択する走査線選択期間は、水平同期信号の１周期よりも長くなる。また、第１の表示モードにおける走査線選択期間の長さよりも短く、第２の表示モードにおける走査線選択期間の長さよりも長くなる。
【００７２】
前述する第３の表示モードを経過した後の第２の表示モードでは、図１１に示す第２の表示モードでの画像表示となる。以下、図１１に基づいて、第２の表示モードを詳細に説明する。
【００７３】
第２の表示モードでは、フレーム周波数が１２０Ｈｚの場合のフレーム期間である時刻ｔ２０〜ｔ２１に入力される入力表示データが、第２の表示モードのフレーム周波数である１２０Ｈｚに対応するフレーム期間である時刻ｔ２０〜ｔ２１の期間で表示される。同様に、時刻ｔ２１〜ｔ２２に入力される入力表示データが、時刻ｔ２１〜ｔ２２の期間で表示される。
【００７４】
すなわち、垂直方向の解像度が１０ラインであるため、１フレーム期間である時刻ｔ２０〜ｔ２１の期間に水平同期信号に同期して、１０ライン分の入力表示データである入力表示データ１〜１０が入力される。この１０ライン分の入力表示データ１〜１０はフレーム周波数変換回路によるフレーム変換がなされることなく、タイミング制御回路からデータ線駆動回路に出力され、時刻ｔ２０〜ｔ２１の１フレーム期間中にデータ電圧として順次出力される。このように、時刻ｔ２０〜ｔ２１に入力された入力画像データに対応した画像表示として、第２の表示モードでは、時刻ｔ２０〜ｔ２１の期間において、水平同期信号と同じ周期で入力画像データ１〜１０に対応するデータ電圧を順番に出力するので、走査線選択信号１〜１０も水平同期信号と同じ周期で出力されることにより、表示パネルのフレーム周波数１２０Ｈｚでの画像表示となる。ただし、１本の走査線選択信号を選択する選択期間は、水平同期信号の１周期に相当する。
【００７５】
同様に、時刻２１以降においても、１フレーム期間に入力される１０ライン分の入力表示データ１〜１０が、フレーム周波数変換回路によるフレーム変換がなされることなく、タイミング制御回路からデータ線駆動回路に出力され、１フレーム期間中にデータ電圧として順次出力される。また、走査線選択信号１〜１０も水平同期信号と同じ周期で出力され、表示パネルのフレーム周波数１２０Ｈｚでの画像表示がなされる。
【００７６】
ところで、走査線選択期間を短くすると、各画素へデータ電圧を印加する時間（すなわち、各画素へ充放電する時間）が短くなり、画素の電位が目標値に十分に収束しなくなってくる。よって、安定した表示を行うためには、画素の電位が収束するのに充分な長さの走査線選択期間を確保する必要がある。例えば、フレーム周波数が上がると、それに応じて走査線選択期間は短くせざるを得ないため、安定した表示を行うことの難易度が上がる。言い換えると、フレーム周波数が下がると、表示の安定性が上がる。すなわち、第１の表示モードでは、第２の表示モードに比べ、表示の安定性が上がることとなる。
【００７７】
〈第３の表示モードの詳細説明〉
次に、図１２に本発明の実施形態１の表示装置における第３の表示モード時での走査線の走査動作を説明するための図を示し、以下、図１２に基づいて、実施形態１の表示装置における走査線の遷移過程を詳細に説明する。ただし、図１２において、図１２（ａ）は第１の表示モード時の走査線の走査動作を示し、図１２（ｂ）、（ｃ）は第３の表示モード時（表示モード遷移時）における走査線の走査動作を示し、図１２（ｄ）は第２の表示モード時の走査線の走査動作を示す。また、以下の説明では、第１の表示モード（６０Ｈｚ）から第２の表示モード（１２０Ｈｚ）へ表示モードを切り替える場合について説明するが、第２の表示モード（１２０Ｈｚ）から第１の表示モード（６０Ｈｚ）へ表示モードを切り替える場合は以下の説明の逆に遷移させれば適用可能である。なお、図１２において、横軸は時間を示し、縦軸は走査線を選択する走査位置を示すものである。
【００７８】
以下、図１２（ａ）〜図１２（ｄ）に基づいて、表示モード切替信号がパラメータ計算回路に入力されることによる走査線の走査動作を説明する。
【００７９】
表示モード切替信号が入力される以前の第１の表示モード時（例えば、フレーム周波数６０Ｈｚ）には、図１２（ａ）に示すように、例えば、フレーム周波数１２０Ｈｚに対応したフレーム期間（Ｔ期間）で入力される入力画像データの偶数フレームに対応した入力画像データが、フレーム周波数６０Ｈｚに対応したフレーム周期すなわち２フレーム期間（２Ｔ期間）である時刻ｔ０〜ｔ４の期間で矢印（ベクトル）１２０１によって示すように、表示パネルの画面上部から画面下部にかけての画面全体の走査で画像表示される。この画面全体の走査は、前述する図９に説明したように、表示パネルの上部側に配置される画素から下部側に配置される画素に対して、順次表示画像に対応した画素電圧を書き込む動作すなわち走査線の走査動作に対応する。
【００８０】
表示モード切替信号が入力され表示モードが第３の表示モードになると、図１２（ｂ）に示すように、矢印１２０１で示す時刻ｔ０から開始される偶数フレームの画像表示に割り当てられる期間が時刻ｔ０〜ｔ３の期間に短縮される。この短縮により生じた時刻ｔ３〜ｔ４の期間において、次のフレーム（奇数フレーム）の表示画像データの内の一部領域の表示画像データが矢印１２０２で示す第２の表示領域の走査領域（図中に斜線で示す第２の画像領域）に画像表示されることとなる。このとき、実施形態１の表示装置では、計算量を少なくするために、時刻ｔ０〜ｔ３における走査線の走査（切替）速度（図１２中における矢印１２０１の傾斜角で表される）と、時刻ｔ３〜ｔ４における走査線の走査速度（図１２中における矢印１２０２の傾斜角で表される）とを同じ速度としている。
【００８１】
このとき、第１の表示モードのフレーム周波数が、第２の表示モードのフレーム周波数の１／２となるような表示モードの組み合わせにおいては、例えば、図１２（ｂ）に示すように、１フレームの長さをＴ、全画面の走査線数と、第２の表示領域の走査線数の比を１：ｓ （０≦ｓ≦１）とした場合、時刻ｔ０〜ｔ３の１回目の画面全体の走査を２／（１＋ｓ）×Ｔの時間で終了し、時刻ｔ３〜ｔ４の第２の表示領域の走査を２ｓ／（１＋ｓ）×Ｔで終了するように構成することが好ましい。
【００８２】
第３の表示モード中であって、図１２（ｂ）に示す状態から所定時間経過後には、図１２（ｃ）に示すように、矢印１２０１で示す時刻ｔ０から開始される偶数フレームの画像表示に割り当てられる期間が時刻ｔ０〜ｔ２の期間にさらに短縮される。このさらなる短縮により生じた時刻ｔ２〜ｔ４の期間において、次のフレーム（奇数フレーム）の表示画像データの内の一部領域の表示画像データが矢印１２０２で示す第２の表示領域の走査領域に画像表示されることとなる。
【００８３】
この後に、図１２（ｄ）に示すように、第２の表示領域が画面全体となり、第３の表示モードが終了し第２の表示モードとなると、矢印１２０２で示す時刻ｔ０〜ｔ１の期間における偶数フレームの画像表示と、矢印１２０２で示す時刻ｔ１〜ｔ４の期間における奇数フレームの画像表示となる。すなわち、画像入力データのフレーム周波数と同じフレーム周波数での画像表示への切り替えが完了となり、画面全体の走査が１フレーム期間となる。
【００８４】
なお、図１２に示す説明では、表示モードの移行を４段階で行う例を示したが、より多くの段階を踏んで移行するように構成しても良い。あるいは、より少ない段階数で移行するように構成しても良いが、移行を滑らかに実施するためには、段階数は少なすぎない適切な数に設定する必要がある。また、図１２のように横軸、縦軸をとった場合、走査位置の時間経過を示すベクトルは、１回目の画面全体の走査と第２の表示領域の走査とでほぼ平行となる（すなわち、１回目の画面全体の走査における選択時間と、第２の表示領域における選択時間がほぼ等しくなる）ように構成することが好ましい。これは、場所によって選択時間が異なると、データ電圧の収束性に差が生じ、ムラなどの画質劣化を生じるためである。
【００８５】
このときの走査線の走査動作は、図１３に示すように、時刻ｔ１〜ｔ２までの第３の表示モード期間（遷移期間）において、第２の表示領域の割合をステップ状（階段状）に増加させるものである。この動作は、前述する図７のステップ６４０におけるＮフレーム期間に対応する時刻ｔ０〜ｔ３の期間毎での増加となる。なお、第２の表示モードから第１の表示モードに移行する際は、図１３に示す時刻ｔ１〜ｔ２までの第３の表示モード期間（遷移期間）において、第２の表示領域の割合を時刻ｔ０〜ｔ３の期間毎にステップ毎（階段状）に減少させることにより対応可能である。
【００８６】
なお、時刻ｔ１〜ｔ２までの第３の表示期間における第２の表示領域の増加法は、これに限定されることはなく、例えば、図１４に示すように、第２の表示領域の割合をランプ波形状に漸増させる構成でもよい。さらには、図１５に示すように、第２の表示領域を鋸歯状に増加させる、すなわち第２の表示領域の割合を増減させながら、最終的には増加させる構成でもよい。第３の表示期間における第２の表示領域の増加法は、制御パラメータの計算量や保持パラメータ量、画質劣化の抑制を考慮して、適切に設定する。第３の表示期間における第２の表示領域の増加法は、前述するものに減退されることはなく、他の増加パターンでもよい。
【００８７】
〈効果の説明〉
以上説明したように、実施形態１の表示装置では、パラメータ計算回路５７０を備えると共に、表示モード切替の際に、フレーム周波数変換回路５８０及びタイミング制御回路５４０にパラメータ計算回路５７０が必要となる制御パラメータ５７１、５７２を出力し、画像の表示領域を切替前の表示モードと切替後の表示モードとで画像表示させる領域に分け、切替後の表示モードで画像表示させる領域を順次大きくする構成となっているので、パラメータ計算回路５７０を用いてコマ落ちの原因となるパラメータ保持回路５６０からの大量の制御パラメータ５６１の読み出し、及びフレーム周波数変換回路５８０でのリスタートを防止することができる。その結果、表示画像のフレーム周波数を切り替える際に生じるコマ落ちやちらつきなどの画質劣化の発生を抑制することができる。
【００８８】
以下、図１に従来の表示装置の概略構成を説明するための図を示し、表示モード切替に伴うコマ落ちの原因となるパラメータ保持回路からの制御パラメータの読み出し処理、及びフレーム周波数変換回路による演算処理、並びにタイミング制御回路のリスタートについて説明する。
【００８９】
図１から明らかなように、従来の表示装置では、外部装置等から入力される入力表示データ１０２と入力制御信号群１０１と共に、表示モード切替信号１０３もフレーム周波数変換回路１８０に入力される構成となっている。また、フレーム周波数変換回路１８０には、パラメータ保持回路１６０からフレーム周波数変換制御信号群１８１を生成するための、垂直同期信号の周波数（＝フレーム周波数）、水平同期信号の周波数、及びクロックの周波数等の制御パラメータ１６１も直接入力される構成となっている。
【００９０】
また、従来の表示においては、フレーム周波数変換回路１８０から出力されるフレーム周波数変換制御信号群１８１、及び入力表示データ１０２のフレーム周波数を変換したフレーム周波数変換表示データ１８２と共に、制御パラメータ１６１もタイミング制御回路１４０に直接入力される構成となっている。
【００９１】
また、タイミング制御回路１４０には自走回路１５０からの自走制御信号群１５１が入力され、タイミング制御回路１４０がフレーム周波数変換制御信号群１８１の異常（例えば、各種信号（垂直同期信号、水平同期信号、データ有効期間信号やクロック信号など）の入力の有無、周波数の過大や過少など）を検知すると、データ線駆動回路制御信号群１４１、出力表示データ１４２、及び走査線駆動回路制御信号群１４３を制御し、表示パネル１１０にノイズ表示を防止するための黒画面表示を行わせる。
【００９２】
次に、図２に従来の表示装置における表示モード切替（フレーム周波数の切替）処理の動作手順の一例を説明するフローチャートを、図３に従来の表示装置における表示モード切り替え動作の様子を示す概念図を示し、従来の表示装置における表示モード切替動作を説明する。ただし、図３に示す表示モード切替動作は、前述する実施形態１と同様に、第１の表示モードのフレーム周波数が６０Ｈｚで、第２の表示モードのフレーム周波数が１２０Ｈｚの場合を示す。また、第１の表示モードでは、入力表示データの偶数フレームの画像のみを表示させ、第２の表示モードでは全ての入力表示データを画像表示させる。
【００９３】
まず、時刻ｔ０以前の画像表示では、入力表示データの内の偶数フレームの画像のみを表示画像として出力させる。
【００９４】
時刻ｔ０において、表示モード切替信号の入力が入力されると、フレーム周波数変換回路１８０が表示モード切替信号の入力を受け付けることとなる（ステップ２００）。
【００９５】
次に、フレーム周波数変換回路１８０が表示モード切替信号に基づいて、表示モードの切替動作となるが、パラメータ保持回路１６０から制御パラメータ１６１を読出し、タイミング制御回路１４０を更新する。この処理が完了するまでの期間は、タイミング制御回路１４０の動作が安定しないため、画面表示が正常には行われない。そのため、表示パネルの保護並びにノイズ表示を回避するために、自走モードに移行する（ステップ２１０）。このステップ２１０の自走モード中は、時刻ｔ１に示す入力表示データの表示画像が一旦途絶える現象、すなわちコマ落ち（黒画面表示ないし表示のがたつき、ノイズの表示等を含む）が発生することを意味する。
【００９６】
次に、フレーム周波数変換回路１８０及びタイミング制御回路１４０がパラメータ保持回路１６０から制御パラメータ１６１を読み出す（ステップ２２０）。ただし、パラメータ保持回路１６０を形成するメモリから制御パラメータ１６１を読み出すにも、相応の時間を要する。
【００９７】
次に、フレーム周波数変換回路１８０が制御パラメータ１６１に基づいて、フレーム周波数変換制御信号群１８１とフレーム周波数変換表示データ１８２とを生成する。（ステップ２３０）。
【００９８】
次に、タイミング制御回路１４０をリスタートする（ステップ２４０）。ただし、タイミング制御回路１４０のリスタートにも所定の時間を要する。
【００９９】
ステップ２４０におけるタイミング制御回路１４０の動作が安定すると自走モードが解除され（ステップ２５０）、時刻ｔ２以降は、表示モード切替信号で指定された新たな表示モードで動作する（ステップ２６０）。
【０１００】
このとき、パラメータ保持回路１６０からの制御パラメータ１６１の読み出し時間は、メモリの読み出し速度に依存すると共に、制御パラメータ１６１のデータ量にも依存することとなるので、データ量が多くなるとその読み出し時間も長くなり、コマ落ちの期間が長くなってしまう。表示装置のユーザ（視聴者、観察者）の快適性や利便性、及び画質の観点で好ましくない。
【０１０１】
〈実施形態２〉
図１６は本発明の実施形態２の表示装置における第３の表示モード時での走査線の走査動作を説明するための図であり、図１６（ａ）は第１の表示モード時の走査線の走査動作を示し、図１６（ｂ）〜図１６（ｄ）は第３の表示モード時（表示モード遷移時）における走査線の走査動作を示し、図１６（ｅ）は第２の表示モード時の走査線の走査動作を示す。ただし、実施形態２の表示装置は、第３の表示モード時における第２の表示領域の表示方法が異なるのみで、他の構成は実施形態１の表示装置と同じ構成となる。従って、以下の説明では、第３の表示モード時における走査線の走査動作を詳細に説明する。なお、図１６において、横軸は時間を示し、縦軸は走査線を選択する走査位置を示すものである。
【０１０２】
以下、図１６に基づいて、実施形態２の表示装置における走査線の遷移過程を詳細に説明する。なお、図１６において、網掛け部は第２の表示領域となる走査線位置を示し、斜線部は走査を行わない非走査期間を示す。
【０１０３】
表示モード切替信号が入力される以前の第１の表示モード時（例えば、フレーム周波数６０Ｈｚ）には、図１６（ａ）に示すように、例えば、フレーム周波数１２０Ｈｚに対応したフレーム期間（Ｔ期間）で入力される入力画像データの偶数フレームに対応した入力画像データが、フレーム周波数６０Ｈｚに対応したフレーム周期すなわち２フレーム期間（２Ｔ期間）である時刻ｔ０〜ｔ４の期間で矢印（ベクトル）１６０１によって示すように、表示パネルの画面上部から画面下部にかけての画面全体の走査で画像表示される。
【０１０４】
表示モード切替信号が入力され表示モードが第３の表示モードになると、図１６（ｂ）に示すように、矢印１６０１で示す時刻ｔ０から開始される偶数フレームの画像表示に割り当てられる期間が時刻ｔ０〜ｔ３の期間に短縮される。この短縮により生じた時刻ｔ３〜ｔ４の期間においては、非走査期間として画像更新はなされない。
【０１０５】
第３の表示モード中であって、図１６（ｂ）に示す状態から所定時間経過後には、図１６（ｃ）に示すように、矢印１６０１で示す時刻ｔ０から開始される偶数フレームの画像表示に割り当てられる期間が時刻ｔ０〜ｔ２の期間にさらに短縮される。このさらなる短縮により生じた時刻ｔ２〜ｔ４の期間においては、図１６（ｂ）と同様に、非走査期間として画像更新はなされない。
【０１０６】
第３の表示モード中であって、図１６（ｃ）に示す状態からさらに所定時間経過後には、図１６（ｄ）に示すように、矢印１６０１で示す時刻ｔ０から開始される偶数フレームの画像表示に割り当てられる時刻ｔ０〜ｔ１の期間が１フレーム期間となったところ、すなわち時刻ｔ１〜ｔ４の期間が１フレーム期間になったところで、図１６（ｅ）に示すように、時刻ｔ１〜ｔ４における入力画像データに対応した画像表示を行う。これにより、第２表示領域での全画面表示すなわち画面全体の走査がフレーム周波数１２０Ｈｚでなされることとなるので、実施形態１の表示装置と同様の効果を得ることが可能である。
【０１０７】
なお、実施形態２の表示装置では、表示モードの移行を５段階で行う構成としたが、これに限定されることはなく、より多くの段階を踏んで移行するように構成しても良い。あるいは、より少ない段階数で移行するように構成しても良いが、移行を滑らかに実施するためには、段階数は適切に設定する必要がある。
【０１０８】
第１の表示モードから第２の表示モードへ移行する際は、走査線の選択期間を徐々に短くしていく。それに伴って、走査を行わない非走査期間が徐々に長くなる（図１６（ａ）→図１６（ｂ）→図１６（ｃ）→図１６（ｄ））。
【０１０９】
そして、走査線選択期間が第２の表示モードと同等となった時点である図１６（ｄ）に示す時点で、奇数フレームの走査を開始することで、第２の表示モードに移行する（図１６（ｄ）→図１６（ｅ））。
【０１１０】
反対に、第２の表示モードから第１の表示モードへ移行する際は、まず奇数フレームの走査をとりやめる（図１６（ｅ）→図１６（ｄ））。次に、走査線の選択期間を徐々に長くしていく。それに伴って、非走査期間が徐々に短くなる（図１６（ｄ）→図１６（ｃ）→図１６（ｂ）→図１６（ａ））。最終的に、２フレーム期間をかけて１画面分を走査するようになることで、第１の表示モードへ移行する。
【０１１１】
〈実施形態３〉
図１７は本発明の実施形態３の表示装置における第３の表示モード時での走査線の走査動作を説明するための図であり、図１７（ａ）は第１の表示モード時の走査線の走査動作を示し、図１７（ｂ）〜図１７（ｄ）は第３の表示モード時（表示モード遷移時）における走査線の走査動作を示し、図１７（ｅ）は第２の表示モード時の走査線の走査動作を示す。ただし、実施形態３の表示装置は、第３の表示モード時における第２の表示領域の表示方法が異なるのみで、他の構成は実施形態１の表示装置と同じ構成となる。従って、以下の説明では、第３の表示モード時における走査線の走査動作を詳細に説明する。なお、図１７において、横軸は時間を示し、縦軸は走査線を選択する走査位置を示すものである。
【０１１２】
以下、図１７に基づいて、実施形態３の表示装置における走査線の遷移過程を詳細に説明する。なお、図１７において、網掛け部は第２の表示領域となる走査線位置を示し、斜線部は走査を行わない非走査期間を示す。
【０１１３】
表示モード切替信号が入力される以前の第１の表示モード時（例えば、フレーム周波数６０Ｈｚ）には、図１７（ａ）に示すように、例えば、フレーム周波数１２０Ｈｚに対応したフレーム期間（Ｔ期間）で入力される入力画像データの偶数フレームに対応した入力画像データが、フレーム周波数６０Ｈｚに対応したフレーム周期すなわち２フレーム期間（２Ｔ期間）である時刻ｔ０〜ｔ４の期間で矢印（ベクトル）１７０１によって示すように、表示パネルの画面上部から画面下部にかけての画面全体の走査で画像表示される。
【０１１４】
表示モード切替信号が入力され表示モードが第３の表示モードになると、図１７（ｂ）に示すように、まず走査線の選択期間を第２の表示モードでの選択期間と等しくすると共に、後半の１フレーム期間を非走査期間とする。すなわち、時刻ｔ０〜ｔ６の２フレーム期間を、時刻ｔ０〜ｔ１の１フレーム期間と時刻ｔ１〜ｔ６の１フレーム期間に分けた後に、時刻ｔ１〜ｔ６の１フレーム期間を非走査期間とすることにより、画像の更新を行わない。
【０１１５】
従って、矢印１７０１で示す時刻ｔ０から開始される偶数フレームの画像表示に割り当てられる期間が時刻ｔ０〜ｔ１の期間に短縮され、短縮された時刻ｔ０〜ｔ１の期間においては、画面全体の走査がなされ、偶数フレームの画像表示が行われる。
【０１１６】
第３の表示モード中であって、図１７（ｂ）に示す状態から所定時間経過後には、図１７（ｃ）に示すように、矢印１７０１で示す時刻ｔ０〜ｔ１の期間においては画面全体の走査がなされ、時刻ｔ３〜ｔ４の期間においては次のフレーム（奇数フレーム）の表示画像データの内の一部領域の表示画像データが矢印１７０２で示す第２の表示領域の走査領域に画像表示されることとなる。
【０１１７】
第３の表示モード中であって、図１７（ｃ）に示す状態からさらに所定時間経過後には、図１７（ｄ）に示すように、矢印１７０１で示す時刻ｔ０〜ｔ１の期間においては画面全体の走査がなされ、時刻ｔ２〜ｔ５の期間においては次のフレーム（奇数フレーム）の表示画像データの内の一部領域の表示画像データが矢印１７０２で示す第２の表示領域の走査領域に画像表示されることとなる。
【０１１８】
この後に、図１７（ｅ）に示すように、第２の表示領域が画面全体となり、第３の表示モードが終了し第２の表示モードとなると、矢印１７０２で示す時刻ｔ０〜ｔ１の期間における偶数フレームの画像表示（画面全体の走査）と、矢印１７０２で示す時刻ｔ１〜ｔ６の期間における奇数フレームの画像表示（画面全体の走査）となる。すなわち、画像入力データのフレーム周波数と同じフレーム周波数での画像表示への切り替えが完了となり、画面全体の走査が１フレーム期間となる。これにより、第２表示領域での全画面表示すなわち画面全体の走査がフレーム周波数１２０Ｈｚでなされることとなるので、実施形態１の表示装置と同様の効果を得ることが可能となる。
【０１１９】
なお、実施形態３の表示装置においても、表示モードの移行を５段階で行う例を示したが、より多くの段階を踏んで移行するように構成しても良い。あるいは、より少ない段階数で移行するように構成しても良いが、移行を滑らかに実施するためには、段階数は適切に設定する必要がある。
【０１２０】
第１の表示モードから第２の表示モードへの移行時は、図１７（ａ）→図１７（ｂ）→図１７（ｃ）→図１７（ｄ）→図１７（ｅ）の順に動作を遷移させる。逆に、第２の表示モードから第１の表示モードへ移行する場合は、図１７（ｅ）→図１７（ｄ）→図１７（ｃ）→図１７（ｂ）→図１７（ａ）の順に動作を遷移させる。
【０１２１】
実施形態３の表示装置においては、第１の表示モードから第２の表示モードへ移行する際は、まず走査線の選択期間を第２の表示モードと等しくする（図１７（ａ）→図１７（ｂ））。このとき、１フレーム分が非走査期間となる。
【０１２２】
次に、偶数フレームの走査を開始し、徐々に第２の表示領域を大きくしていく（図１７（ｂ）→図１７（ｃ）→図１７（ｄ）→図１７（ｅ））。
【０１２３】
最終的に第２の表示領域が全画面分の大きさとなることで、第２の表示モードへ移行する。
【０１２４】
反対に、第２の表示モードから第１の表示モードへ移行する際は、走査線の選択期間を変えないまま、第２の表示領域の大きさを徐々に小さくしていく（図１７（ｅ）→図１７（ｄ）→図１７（ｃ）→図１７（ｂ））。最終的に第２の表示領域がなくなったときに図１７（ｂ）、走査線の選択期間を第１の表示モードと同じ長さにし、２フレーム期間をかけて全画面の走査を行うようにすることで、第１の表示モードに移行する（図１７（ｂ）→図１７（ａ））。
【０１２５】
〈実施形態４〉
図１８は本発明の実施形態４の表示装置の概略構成を説明するための図であり、以下、図１８に基づいて、実施形態４の表示装置の全体構成及び動作を説明する。ただし、実施形態４の表示装置は、表示モード制御回路１４０１及び該表示モード制御回路１４０１で生成した表示データ切替信号１４０２をパラメータ計算回路５７０に入力する構成が異なるのみで、他の構成は実施形態１の表示装置と同じ構成となる。従って、以下の説明では、表示モード制御回路１４０１について詳細に説明する。
【０１２６】
図１８から明らかなように、実施形態４の表示装置では、表示モード制御回路１４０１を備える構成となっている。また、図示しない外部装置からフレーム周波数変換回路５８０に入力される入力制御信号群１４０１と入力表示データ１４０２とが分岐され、実施形態４の表示モード制御回路１４０１に入力される構成となっている。また、表示モード制御回路１４０１の出力である表示データ切替信号１４０２は、パラメータ計算回路５７０に入力される構成となっている。ここで、パラメータ計算回路５７０は、パラメータ保持回路５６０からの制御パラメータ５６１に基づいてフレーム周波数変換のための制御パラメータ５７１をフレーム周波数変換回路５８０に出力すると共に、表示タイミング制御のための制御パラメータ５７２をタイミング制御回路５４０に出力する。すなわち、実施形態４の表示装置では、実施形態１では外部装置が行っていた表示モードの切り替えを、表示装置本体で行うことを可能とするものである。
【０１２７】
実施形態４の表示モード制御回路１４０１は、入力表示データ１４０２の特徴に基づいて、例えば、映像の動きの大きさを検知し、その検知結果に応じて表示データ切替信号１４０２を出力し、表示モードを切り替える。例えば、動きの速い映像を表示する領域は、第２の表示モードとし、動きの遅いないし静止画を表示する領域を第１の表示モードとすることで、前述する実施形態１の表示装置における効果に加えて、動きぼやけの低減と消費電力の削減を両立させることができるという格別の効果を得ることができる。
【０１２８】
なお、実施形態４の表示モード制御回路１４０１は入力制御信号群１４０１と入力表示データ１４０２とに基づいて、表示データ切替信号１４０２を出力する構成としたが、これに限定されない。例えば、表示装置内外の温度変化や内蔵する回路の消費電力の変化を検出する周知の回路を表示モード制御回路１４０１に形成することにより、入力表示データの映像の特徴の他に、表示装置内外の温度変化や内蔵する回路の消費電力の変化に応じてもフレーム周波数を切り替えることが可能となる。
【０１２９】
例えば、表示装置の環境温度が低い場合はフレーム周波数を下げ、装置温度が上昇するとフレーム周波数を上げて動作する。これにより、例えば液晶パネルを用いた表示装置において、液晶の応答速度の温度依存性に応じて適切なフレーム周波数に調整し、環境温度によらず、動画ぼやけなどのノイズの少ない良好な画質を得ることができる。
【０１３０】
また、表示装置を一般家庭向けのテレビ受像機などの用途に使用した場合は、装置内外の温度変化は比較的小さいが、自動車や航空機などの移動体に搭載する用途で使用した場合は、装置内外の温度変化は非常に大きくなる。実施形態１の表示装置を、このような移動体向け用途に使用した場合、滑らかに適切なフレーム周波数に移行可能である。
【０１３１】
また、表示装置内部の電子部品などの温度上昇や消費電力を観測し、予め定めた値を超えて電子部品が発熱したり、消費電力が上昇している場合は、フレーム周波数を下げるように構成することができる。この処理により、表示装置を過熱や過電流による破壊から保護することができる。また、消費電力の抑制にもつながる。
【０１３２】
また、例えば入力表示データの特徴を抽出し、この抽出した特徴に応じてフレーム周波数を変更するように構成することができる。入力表示データの特徴とは、例えば映像の動きの大きさである。例えば動きの速い映像が入力された場合は、フレーム周波数を上げ、静止画ないし動きの遅い映像が入力された場合はフレーム周波数を下げる。これにより、動画ぼやけの改善と消費電力の抑制の双方をバランスよく両立させることができる。
【０１３３】
さらには、例えば入力表示データの特徴として、ベタ表示や、市松表示、縦や横のストライプ表示、といった特定の幾何学的パターンを検出してもよい。表示装置の構成によっては特定の幾何学的パターンを入力すると、表示画像に着色、ムラ、残像などの画質劣化が発生したり、あるいは装置の各部が過熱したりする場合がある（このような不具合を発生する幾何学的パターンをワーストパターンと呼ぶ）。このようなワーストパターンが入力表示データとして入力された場合は、より症状を緩和するように、フレーム周波数を切替るように構成することができる。
【０１３４】
〈実施形態５〉
図１９は本発明の実施形態５の表示装置における第３の表示モード時での走査線の走査動作及びバックライト制御動作を説明するための図である。特に、図１９（ａ）は第１の表示モードにおける走査型間欠点灯駆動の動作の一例を示し、図１９（ｂ）は第３の表示モードにおける走査型間欠点灯駆動の動作の一例を示し、図１９（ｃ）は第２の表示モードにおける走査型間欠点灯駆動の動作の一例を示し、図１９（ｄ）は第３の表示モードにおける走査型間欠点灯駆動の動作の他の例を示す。ただし、実施形態５の表示装置は、第３の表示モード時におけるバックライト点消灯方法が異なるのみで、他の構成は実施形態１の表示装置と同じ構成となる。従って、以下の説明では、第３の表示モード時における走査線の走査動作に対応したバックライトの点消灯動作を詳細に説明する。なお、図１９において、横軸は時間を示し、縦軸は走査線を選択する走査位置を示すものである。
【０１３５】
実施形態５の表示装置では、複数の直下型バックライトを備える液晶表示パネルを表示パネルとしており、各バックライトは走査線に平行な方向に配置させる構成となっている。また、実施形態５の表示装置では、走査信号に同期してバックライトを順次点滅制御することで、液晶表示パネルを用いた場合の表示特性をインパルス型に近づける構成とする。
【０１３６】
以下、図１９（ａ）〜図１９（ｄ）に基づいて、第１〜第３の表示モードに対応したバックライトの点滅動作を説明する。ただし、図１９中において、網掛け（ハッチング）した箇所は各バックライト領域の消灯期間を示し、網掛けのない箇所は点灯期間を示す。また、実施形態５の表示装置では、バックライトを縦方向に４つの領域に分割した場合を示す。
【０１３７】
図１９（ａ）に示すように、第１の表示モードにおける時刻ｔ０〜ｔ３の２フレーム期間での全画面表示の走査では、上段のバックライトから下段のバックライトに対して、２フレーム期間を１周期とした所定期間の消灯を、順次走査信号の走査に同期して繰り返すことにより、画素データの書き込み中の画素に対応したバックライトの間欠点灯駆動を行う。これにより、第１の表示モードに対応した表示装置に対するインパルス型の表示特性を得ることができる。
【０１３８】
また、図１９（ｂ）に示すように、画面に第１の表示領域と第２の表示領域が混在する第３の表示モード（遷移期間）においては、第２の表示領域に対応する走査と第１の表示領域に対応する走査とに両方の走査に同期して、バックライトを間欠点灯駆動させる。これにより、第１の表示領域と第２の表示領域のバックライトの点灯方法が異なることが減となる輝度ムラ等の画質劣化を防止できる。
【０１３９】
すなわち、図１９（ｂ）に示す第３の表示モードにおける時刻ｔ０〜ｔ２における第１の表示領域に対する矢印で示す画面走査と、時刻ｔ２〜ｔ３における第２の表示領域に対する矢印で示す画面走査とに同期して、バックライトを間欠点灯駆動させる。
【０１４０】
また、図１９（ｃ）に示すように、第２の表示モードにおける時刻ｔ０〜ｔ１の１フレーム期間での全画面表示の走査では、上段のバックライトから下段のバックライトに対して、１フレーム期間を１周期とした所定期間の消灯を、順次走査信号の走査に同期して繰り返すことにより、画素データの書き込み中の画素に対応したバックライトの間欠点灯駆動を行う。これにより、第２の表示モードに対応した表示装置に対するインパルス型の表示特性を得ることができる。
【０１４１】
また、図１９（ｄ）に示すように、第３の表示モードにおいて、時刻ｔ０〜ｔ２における偶数フレームの走査に同期してバックライトを点消灯させ、奇数フレームの走査時には、バックライトの点滅動作を行わないように構成しても良い。この場合、第１の領域と第２の領域毎では、バックライトの点灯方法が同じとなるので、輝度ムラ等の画質劣化を防止できる。
【０１４２】
以上説明したように、実施形態５の表示装置では、バックライトの走査型間欠点灯駆動を液晶表示パネルの走査に同期して行うため、表示モードの移行によって、フレーム周波数が切り替わる場合は、フレーム周波数に同期してバックライトの点滅周波数も変化させる。また、液晶表示パネルの走査から、バックライトの該当領域を点灯するまでの待機時間も変化させる。これは、液晶表示パネルの走査とバックライトの間欠点灯の同期がくずれることによる画質劣化（動画ぼやけ、着色、輝度ムラなど）の発生を防ぐためである。
【０１４３】
また、液晶表示パネルのバックライトは、走査型でなくバックライト全体を一括に点灯するタイプの間欠点灯駆動としてもよい。この場合も、表示モードのフレーム周波数の変化に伴って、バックライトの点滅周波数や、液晶表示パネルの走査からバックライトを点灯するまでの待機時間を変化させるのが好ましい。
【０１４４】
実施形態５では、表示装置の走査から、しばらく時間が経過した際に該当する領域のバックライトを点灯し、更にしばらく時間が経過した後に消灯する動作を、走査１回に対し、少なくとも１回実施するものである。
【０１４５】
以上、本発明者によってなされた発明を、前記発明の実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記発明の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。
【符号の説明】
【０１４６】
１０１，５０１……入力制御信号群、１０２，５０２……入力表示データ
１０３，５０３……表示モード切替信号、５１０……表示パネル
５１１……表示パネル画素、５２０……データ線駆動回路、５２１……データ電圧
１３０，５３０……走査線駆動回路、５３１……走査線選択信号
１４０，５４０……タイミング制御回路
１４１，５４１……データ線駆動回路制御信号群、１４２，５４２……出力表示データ
１４３，５４３……走査線駆動回路制御信号群、１５０，５５０……自走回路
１５１，５５１……自走制御信号群、１８０，５８０……フレーム周波数変換回路
１６０，５６０……パラメータ保持回路
１６１，５６１，５７１，５７２……制御パラメータ
５７０……パラメータ計算回路、１４０１……表示モード制御回路
１４０２…表示データ切替信号
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に係わり、特に、動画の表示性能を向上させるために表示画像の駆動周波数を高速化した表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
動画表示の観点で表示装置を分類した場合、インパルス型表示装置とホールド型表示装置に大別される。インパルス型表示装置とは、例えばブラウン管のように、走査された期間だけ走査された画素の輝度が高くなり、走査直後から輝度が低下するタイプであり、ホールド型表示装置とは、液晶表示装置のように、表示データに基づく輝度を次の走査まで保持し続けるタイプである。
【０００３】
ホールド型表示装置は、静止画を表示した場合はちらつきのない良好な表示品質を得ることができるという長所を持つ一方、動画を表示した場合には移動する物体の周囲がぼやけて見える、所謂動画ぼやけが発生し、著しく表示品質が低下するという課題がある。この動画ぼやけの発生要因は、物体の移動に伴い視線を移動する際、輝度のホールドされた表示画像に対して移動前後の表示を観測者が補間する、所謂網膜残像に起因するため、表示装置の応答速度をどれだけ向上させても動画ぼやけは完全に解消しない。
【０００４】
この課題に対し、例えば特許文献１に開示されているように、サブフレーム画像を内挿して表示画像のフレーム周波数を上げることで上記動画ぼやけを改善する手法（以下、ｎ倍速駆動と呼ぶ）が知られている。しかしながら、液晶の応答速度は温度依存性が非常に大きく、特に低温時は入力信号に対する追従性が極端に悪くなり、応答時間が増大する。装置内温度が低い場合、液晶が完全に応答して目標輝度に到達する前に、次のサブフレーム画像の書き込みを開始してしまうこととなる。その結果、より深刻な尾引き等の残像が発生するなど表示画像の画質劣化を招くという課題があった。
【０００５】
この課題に対し、特許文献２には、装置内温度に応じて、液晶表示パネルのフレーム周波数変換率を制御する表示装置が開示されている。
【０００６】
また、動画ぼやけを低減する他の方法として、特許文献３などには、液晶表示パネルの裏面に複数の直下型バックライトを走査線に平行な方向に配置し、走査信号に同期して順次点滅させることで、表示装置の表示特性をインパルス型に近づける手法（以下、走査型間欠点灯駆動と呼ぶ）が開示されている。
【０００７】
また一方で、特許文献４に開示されているように、主に表示にかかる消費電力を低減する目的で、液晶表示装置における画面内の一部領域を表示状態とし、他の領域を非表示状態にする手法（以下、パーシャル駆動と呼ぶ）が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平４−３０２２８９号公報
【特許文献２】特開２００４−１７７５７５号公報
【特許文献３】特開２０００−３２１５５１号公報
【特許文献４】特開２００４−４５７４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献２に記載の技術では、フレームメモリに蓄えた１フレーム分の画像を所定の周期で読み出し、この読み出したと動きベクトルからサブフレーム画像を生成し、生成された画像を、次の入力画像信号との間に内挿することにより、元のフレーム周波数よりも高いフレーム周波数での画像表示を可能とする技術であり、フレーム周波数を切り替える際のコマ落ちやちらつきなどの画質劣化の原因については一切記載されていない。
【００１０】
同様に、特許文献１、特許文献３、及び特許文献４にもフレーム周波数を切り替える際のコマ落ちやちらつきなどの画質劣化の原因については一切記載されていない。
【００１１】
本発明はこれらの問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、表示画像のフレーム周波数を切り替える際に生じるコマ落ちやちらつきなどの画質劣化の発生を抑制することが可能な表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記課題を解決すべく、複数の画素が配列された表示パネルと、表示データに応じた表示信号を前記画素へ出力する第１の駆動回路と、前記表示信号を供給する画素を選択する選択信号を前記画素へ出力する第２の駆動回路と、モード切替信号に対応して、前記入力表示データのフレーム周波数を変換するフレーム周波数変換回路と、前記変換後のフレーム周波数に対応して、前記第１の駆動回路と前記第２の駆動回路を制御するタイミング制御回路とを備え、外部装置から入力される入力表示データに対応した画像表示を行う表示装置であって、前記モード切替信号に対応して、前記表示パネルに異なるフレーム周波数で画像表示を行う２つ以上の表示領域を生成し、前記表示領域の一方に変換前のフレーム周波数で画像表示させると共に、前記表示領域の他方に変換後のフレーム周波数で画像表示させる切替手段を備え、前記表示領域の境界位置又は大きさの内の少なくとも一方は、時間の経過と共に変更する表示装置である。
【００１３】
前記課題を解決すべく、複数の画素が配列された表示パネルと、表示データに応じた表示信号を前記画素へ出力する第１の駆動回路と、前記表示信号を受けるべき画素を選択するための選択信号を前記画素へ出力する第２の駆動回路とを備えた表示装置であって、入力表示データのフレーム周波数を変換して表示するフレーム周波数変換回路と、前記第１の駆動回路と前記第２の駆動回路を制御するタイミング制御回路とを備え、第１のフレーム周波数で表示する第１の表示モードと、第２のフレーム周波数で表示する第２の表示モードとの少なくとも２つの表示モードを備え、前記第１と第２のフレーム周波数は異なり、前記第２の駆動回路が出力する前記選択信号が、前記画素を選択する選択期間の長さは、前記第１の表示モードと第２の表示モードにおいてそれぞれ異なり、前記第１の表示モードと前記第２の表示モードとの切替において経由する第３の表示モードを備え、前記第３の表示モードにおける前記選択期間は、前記第１の表示モードにおける選択期間と同じかより短く、かつ前記第２の表示モードにおける選択期間と同じかより長く、前記第３の表示モードにおいては、前記選択期間が時間の経過と共に少なくとも２段階変化する表示装置である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、表示画像のフレーム周波数を切り替える際に生じるコマ落ちやちらつきなどの画質劣化の発生を抑制することができる。
【００１５】
本発明のその他の効果については、明細書全体の記載から明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】従来の表示装置の概略構成を説明するための図である。
【図２】従来の表示装置における表示モード切替処理の動作手順の一例を説明するフローチャートである。
【図３】従来の表示装置における表示モード切り替え動作の様子を示す概念図である。
【図４】本発明の実施形態１の表示装置における表示モード切替中の表示動作の一例を説明するための図である。
【図５】本発明の実施形態１の表示装置における表示モード切替中の表示動作の一例を説明するための図である。
【図６】本発明の実施形態１の表示装置の概略構成を説明するための図である。
【図７】本発明の実施形態１の表示装置における表示モード切替処理の動作手順の一例を説明するフローチャートである。
【図８】本発明の実施形態１の表示装置における表示モード切替動作の様子を示す概念図である。
【図９】本発明の実施形態１の表示装置における第１の表示モードの動作の一例を示すタイミングチャートである。
【図１０】本発明の実施形態１の表示装置における第３の表示モードである遷移期間中の動作の一例を示すタイミングチャートである。
【図１１】本発明の実施形態１の表示装置における第２の表示モードの動作の一例を示すタイミングチャートである。
【図１２】本発明の実施形態１の表示装置における第３の表示モード時での走査線の走査動作を説明するための図である。
【図１３】本発明の実施形態１の表示装置に適用可能な走査線の走査動作を説明するための図である。
【図１４】本発明の実施形態１の表示装置に適用可能な走査線の走査動作を説明するための図である。
【図１５】本発明の実施形態１の表示装置に適用可能な走査線の走査動作を説明するための図である。
【図１６】本発明の実施形態２の表示装置における第３の表示モード時での走査線の走査動作を説明するための図である。
【図１７】本発明の実施形態３の表示装置における第３の表示モード時での走査線の走査動作を説明するための図である。
【図１８】本発明の実施形態４の表示装置の概略構成を説明するための図である。
【図１９】本発明の実施形態５の表示装置における第３の表示モード時での走査線の走査動作及びバックライト制御動作を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。ただし、以下の説明において、同一構成要素には同一符号を付し繰り返しの説明は省略する。
【００１８】
〈実施形態１〉
〈全体構成〉
図６は本発明の実施形態１の表示装置の概略構成を説明するための図であり、以下、図６に基づいて、実施形態１の表示装置の全体構成を説明する。ただし、図６に示す表示パネルとして液晶表示パネルに本発明を適用した場合について説明するが、表示パネルとしては有機ＥＬ（Electro Luminescence）パネルやＬＣＯＳ（Liquid Crystal On Silicon）ディスプレイ、プラズマディスプレイパネル（Plasma Display Panel）、電界放出ディスプレイ（Field Emission Display）や電子ペーパー等の走査線駆動回路とデータ線駆動回路を備える他の表示装置にも適用可能である。
【００１９】
図６に示す実施形態１の表示装置は、例えば、６０Ｈｚと１２０Ｈｚのフレーム周波数の異なる表示モードを少なくとも２つ備え、その表示モードを切り替える機能を備える構成となっている。このフレーム周波数の切り替えを行うために、実施形態１の表示装置では、フレーム周波数変換回路５８０と、フレームメモリ５９０と、タイミング制御回路５４０と、自走回路５５０と、パラメータ保持回路５６０と、パラメータ計算回路５７０と、データ線駆動回路（ドレイン線駆動回路）５２０と、走査線駆動回路（ゲート線駆動回路）５３０と、表示パネル５１０とを備える構成となっている。
【００２０】
実施形態１の表示装置では、外部装置等から入力される入力表示データ５０２と入力制御信号群５０１とがフレーム周波数変換回路５８０に入力され、表示モード切替信号５０３がパラメータ計算回路に入力される構成となっている。パラメータ計算回路５７０は、パラメータ保持回路５６０からの制御パラメータ５６１に基づいてフレーム周波数変換のための制御パラメータ５７１をフレーム周波数変換回路５８０に出力すると共に、表示タイミング制御のための制御パラメータ５７２をタイミング制御回路５４０に出力する。フレーム周波数変換回路５８０は、入力表示データ５０２を必要に応じてフレームメモリ５９０に入力すると共に、入力表示データ５０２や入力制御信号群５０１にフレーム周波数変換回路５８０がフレーム周波数変換処理を施し、その出力（フレーム周波数変換制御信号群５８１、フレーム周波数変換表示データ５８２）をタイミング制御回路５４０に出力する。タイミング制御回路５４０では、フレーム周波数変換回路５８０から入力、パラメータ計算回路５７０からの制御パラメータ５７２、及び自走回路５５０からの自走制御信号群５５１に基づいて、データ線駆動回路制御信号群５４１及び出力表示データ５４２を生成し、データ線駆動回路５２０を制御する。また、タイミング制御回路５４０は走査線駆動回路制御信号群５４３を生成し、走査線駆動回路５３０を制御する。
【００２１】
以下、図６に基づいて、詳細に説明する。実施形態１の表示装置では、入力制御信号群５０１は、例えば１フレーム期間（１画面分を表示する期間）を規定する垂直同期信号、１水平走査期間（１ライン分を表示する期間）を規定する水平同期信号、表示データの有効期間を規定するデータ有効期間信号、及び表示データと同期した基準クロック信号等で構成される。
【００２２】
また、入力表示データ５０２、入力制御信号群５０１、表示モード切替信号５０３は、図示しない外部の信号発生回路（外部装置）から実施形態１の表示装置に入力される。外部装置は例えば実施形態１の表示装置に接続した映像信号処理装置であり、表示装置内外の温度変化や、入力表示データの特徴や、ユーザからの指示によって表示モードを切り替えるための信号である表示モード切替信号５０３を生成する。表示モード切替信号５０３は、本表示装置表示モードの切り替えを指示する信号となる。
【００２３】
フレーム周波数変換回路５８０は、入力表示データ５０２のフレーム周波数（第１のフレーム周波数）を第２のフレーム周波数に変換したフレーム周波数変換表示データ５８２を生成する回路である。以降、第１のフレーム周波数（例えば、６０Ｈｚ）で動作する表示モードを第１の表示モード、第２のフレーム周波数（例えば、１２０Ｈｚ）で動作する表示モードを第２の表示モード、１画面内で第１のフレーム周波数で駆動される領域と第２のフレーム周波数で駆動される領域とが混在される表示モードを第３の表示モードと呼ぶ。また、フレーム周波数変換回路５８０は、フレーム周波数変換制御信号群５８１を生成する。このフレーム周波数変換制御信号群５８１は、例えばフレーム周波数変換表示データ５８２の１フレーム期間を規定する垂直同期信号、１水平走査期間を規定する水平同期信号、フレーム周波数変換表示データ５８２の有効期間を規定する表示データ有効期間信号、及びフレーム周波数変換表示データと同期したクロック信号等で構成される。
【００２４】
タイミング制御回路５４０は、フレーム周波数変換回路５８０から出力されたフレーム周波数変換制御信号群５８１及びフレーム周波数変換表示データ５８２と、パラメータ計算回路５７０から出力された制御パラメータ５７２とを入力として受け付ける。そして、フレーム周波数変換制御信号群５８１とフレーム周波数変換表示データ５８２と、制御パラメータ５７２とから、データ線駆動回路５２０を制御するためのデータ線駆動回路制御信号群５４１と、出力表示データ５４２と、走査線駆動回路５３０を制御するための走査線駆動回路制御信号群５４３とを生成する回路である。
【００２５】
パラメータ保持回路５６０は、フレーム周波数変換回路５８０やタイミング制御回路５４０で使用する制御パラメータ５６１を保持する。例えば、ＲＯＭ（Read-Only Memory）や、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）フラッシュメモリなどの各種不揮発メモリ等を用いて構成する。制御パラメータ５６１は、例えばフレーム周波数変換制御信号群５８１を生成するための、垂直同期信号の周波数（＝フレーム周波数）、水平同期信号の周波数、クロックの周波数、表示パネル５１０の垂直解像度や水平解像度等の表示パネル５１０を制御するための制御情報である。
【００２６】
パラメータ計算回路５７０は、表示モード切替信号５０３に基づいて、パラメータ保持回路５６０に保持される制御情報を参照し、フレーム周波数変換回路５８０の制御パラメータ５７１、及びタイミング制御回路５４０の制御パラメータ５７２を生成する構成となっている。この実施形態１のパラメータ計算回路５７０で演算される制御パラメータ５７１，５７２は、例えばフレーム周波数変換制御信号群５８１、データ線駆動回路制御信号群１４１、出力表示データ５４２、走査線駆動回路制御信号群５0４３らを生成するための、垂直同期信号の周波数（＝フレーム周波数）、水平同期信号の周波数、クロックの周波数、表示装置の垂直解像度や水平解像度、第１の領域と第２の領域各々の位置、サイズ、後に詳述する待機期間Ｎ、後に詳述する走査線選択期間の長さ、フレームメモリ５９０への書き込みアドレス、及び読み込みアドレス等である。
【００２７】
自走回路５５０は、自走制御信号群５５１を生成する構成となっている。自走制御信号群５５１は、タイミング制御回路５４０に対して、正常なフレーム周波数変換制御信号群５８１（並びにフレーム周波数変換表示データ５８２）が安定して入力されない場合に、フレーム周波数変換制御信号群５８１の代わりに表示パネル５１０の制御に用いる信号である。自走制御信号群５５１によって表示パネル５１０を制御する表示モードを自走モードと呼ぶ。自走モードは、表示パネル５１０の保護と、ノイズ表示の防止を主な目的として設けられる表示モードである。例えば、正常でない、不安定なフレーム周波数変換制御信号群５８１に基づいてタイミング制御回路５４０を動作させると、データ線駆動回路５２０や走査線駆動回路５３０などの誤動作を引き起こし、それらの回路や表示パネル５１０に故障などの悪影響を与える恐れがある。自走モードはこれらの誤動作の発生を防ぐ。
【００２８】
また、実施形態１のタイミング制御回路５４０は、自走モードと通常の表示モードを切り替えて動作させるために、フレーム周波数変換制御信号群５８１の異常を検知する機能を備える構成となっている。フレーム周波数変換制御信号群５８１の異常とは、例えば各種信号（垂直同期信号、水平同期信号、データ有効期間信号やクロック信号など）の入力の有無、周波数の過大や過少などである。自走モード時は、表示パネル５１０にはノイズ表示を防止するため、例えば黒画面を表示する。
【００２９】
データ線駆動回路制御信号群５４１は、例えば出力表示データ５４２に基づく階調電圧の出力タイミングを規定する出力タイミング信号とデータ電圧の極性を決定する交流化信号、表示データ５４２と同期したクロック信号等で構成される。
【００３０】
走査線駆動回路制御信号群５４３は、例えば１ラインの走査線選択期間を規定するシフト信号、先頭ラインの走査開始を規定する垂直スタート信号等で構成される。
【００３１】
データ線駆動回路５２０は、表示階調の数に対応した電位を生成すると共に、出力表示データ５４２に対応した１レベルの電位を選択し、液晶表示パネル５１０へのデータ電圧（階調電圧、ドレイン信号）５２１として印加する。
【００３２】
走査線駆動回路５３０は走査線駆動回路制御信号群５４３に基づき走査線選択信号（ゲート信号）５３１を生成し、表示パネル５１０の走査線へ出力する。ここで、実施形態１の走査線駆動回路５３０は、走査線駆動回路制御信号群５４３で指定される走査線に対してのみ、それぞれ異なるフレームで走査線選択信号５３１を出力可能な構成となっている。すなわち、走査線駆動回路制御信号群５４３に応じて、第１のフレーム周波数で走査線選択信号５３１を出力する走査線と、第２のフレーム周波数で走査線選択信号５３１を出力する走査線とを任意に設定可能となっている。
【００３３】
表示パネル５１０は、前述のとおり、周知の液晶表示パネルであり、図６中の左右方向に延在し上下方向に並設される走査線と、図６中の上下方向に延在し左右方向に並設されるデータ線との間の領域に画素５１１が形成され、マトリクス状に配置される構成となっている。液晶表示パネルの各画素５１１は、ソース電極、ゲート電極、及びドレイン電極からなるＴＦＴ（Thin Film Transistor、薄膜トランジスタ）と、該ＴＦＴのソース電極に接続される画素電極と、該画素電極と対向配置される対向電極（共通電極）と、画素電極と対向電極との間の電界で透過率が制御される液晶層とから構成される。このような構成からなる液晶表示パネルでは、走査信号をゲート電極に印加することでＴＦＴのスイッチング動作を行う。ＴＦＴが閉状態では、ドレイン電極に接続されるデータ線の電圧がソース電極に接続される画素電極を書き込まれる。一方、ＴＦＴが開状態では、画素電極に書き込まれた電圧が保持される。このとき、画素電極の電圧をＶｄ、対向電極の電圧をＶＣＯＭとした時、液晶層は画素電極電圧Ｖｄと対向電極電圧ＶＣＯＭの電位差に基づき偏光方向を変えると共に、液晶層の上下に配置された偏光板を介することで、裏面に配置されたバックライトからの透過光量が変化し階調表示を行う。
【００３４】
〈表示モード切替動作〉
次に、図７に本発明の実施形態１の表示装置における表示モード切替（フレーム周波数の切替）処理の動作手順の一例を説明するフローチャートを、図８に本発明の実施形態１の表示装置における表示モード切替動作の様子を示す概念図を示し、以下、図７及び図８に基づいて、図６に示す実施形態１の表示装置における表示モード切替動作を説明する。ただし、実施形態１の表示装置では、後述する従来の表示装置の動作と比べ、表示モード切替時に自走モードへの動作切り替えを行わない点と、パラメータ計算回路５７０からの制御パラメータ５７１、５７２に基づいて、タイミング制御回路５４０及びフレーム周波数変換回路５８０の制御パラメータの読み出しと更新とを複数回に分けて行う点とが異なる。従って、以下の説明では、従来の表示装置とは異なるパラメータ計算回路５７０、タイミング制御回路５４０、及びフレーム周波数変換回路５８０の動作について詳細に説明する。また、図８は横軸に時間をとり、入力データと表示装置の表示画像との対応を時間経過に沿って並べた図であり、特に、第１の表示モードのフレーム周波数が、第２の表示モードのフレーム周波数よりも低い場合を示した図である。
【００３５】
本フローの開始は表示モード切替信号５０３の入力であり、図８に示す時刻ｔ０で表示モード切替信号５０３が入力されると、この表示モード切替信号５０３の入力をパラメータ計算回路５７０が受け付ける（ステップ６００）と、パラメータ計算回路５７０が制御パラメータ５７１、５７２を計算し直す（ステップ６１０）。ただし、新しい表示モードに対応する制御パラメータ５７１、５７２の計算中の期間は、それまでの表示モードに対応した制御パラメータ５７１、５７２をフレーム周波数変換回路５８１、タイミング制御回路５４０に出力する。ただし、前述するように、実施形態１の表示装置では、画面全体の一部領域のフレーム周波数のみを変更する第３の表示モードを経ることにより、表示モード切替信号５０３で指定される表示モードに変更される構成となっているので、このステップ６１０における演算量は小さなものとなり、１フレーム期間で終了可能となる。
【００３６】
制御パラメータの計算が終了すると、パラメータ計算回路５７０は計算された制御パラメータ５７１をフレーム周波数変換回路５８０に出力すると共に、計算された制御パラメータ５７２をタイミング制御回路に出力する。
【００３７】
計算された制御パラメータ５７１、５７２が入力されたフレーム周波数変換回路５８０及びタイミング制御回路５４０では、入力された制御パラメータ５７１、５７２に基づいて内部のパラメータが更新される（ステップ６２０）。
【００３８】
次に、フレーム周波数変換回路５８０及びタイミング制御回路５４０がリスタートされ、フレーム周波数変換回路５８０からは更新されたフレーム周波数変換制御信号群５８１とフレーム周波数変換表示データ５８２がタイミング制御回路５４０に出力される。また、タイミング制御回路５４０からは更新されたデータ線駆動回路制御信号群５４１と出力表示データ５４２がデータ線駆動回路５２０に出力されると共に、走査線駆動回路制御信号群５４３が走査線駆動回路５３０に出力される（ステップ６３０）。このステップ６３０における出力に基づいて、第３の表示モードによる画像表示がなされることとなる。
【００３９】
次に、予め設定されたＮフレーム期間（ただし、Ｎは自然数）が経過するまで、その制御パラメータでの動作すなわち制御パラメータの変更を行わない表示動作を行う（ステップ６４０）。このステップ６４０におけるＮフレームの待機は、急激に表示モードが変化することによる画質劣化の発生を防ぐための処置である。Ｎを小さい値とすると表示モードはすばやく変化し、Ｎを大きい値とすると表示モードはゆっくり変化する。画質劣化が発生しないように、Ｎは予め適切に調整しておくことが好ましいが、Ｎを可変としてもよい。
【００４０】
次のステップ６５０では、画面全体の表示モードの更新が終了したかを判定し、終了していない場合には、ステップ６１０に戻って、パラメータ計算回路５７０が制御パラメータ５７１、５７２を計算し直すことにより、新しい表示モードに対応する領域を拡大させる。この動作を画面全体の表示モードを更新するまで繰り返す。
【００４１】
一方、ステップ６５０において、画面全体の表示モードの更新が終了したことが判定された場合には、表示モード切替信号で指示された新たな表示モードで動作する（ステップ６６０）。
【００４２】
ただし、Ｎの値が大きい場合、第１の表示領域と第２の表示領域とを定常的に表示する場合においては、第１の表示領域と第２の表示領域との境界において、両者の駆動方法すなわちフレーム周波数が異なることに起因するスジなどの画質劣化が知覚される。このような画質劣化を回避するために、第１の表示領域と第２の表示領域の境界位置、並びに第２の表示領域のサイズを常に固定とするのではなく、時間的に変動させるように構成することが好ましい。例えば、第２の表示領域の位置をスクロールさせたり、表示領域の境界を振動させるなどの対策をとることで、前記境界のスジなどの画質劣化が知覚されることを防ぐことができる。これは、制御パラメータ５７１，５７２を、パラメータ計算回路５７０が逐次再計算し、時間的に変更することで実現することができる。
【００４３】
〈表示動作の説明〉
次に、図４及び図５に本発明の実施形態１の表示装置における表示モード切替中の表示動作の一例を説明するための図を示し、以下、図４及び図５に基づいて、図６に示す実施形態１の表示装置における表示モード切替時における表示動作を説明する。ただし、図４及び図５に示す表示動作図は、表示モード切替中における一例である。
【００４４】
図４に示すように、実施形態１の表示装置では、第１のフレーム周波数で動作する第１の表示モードから、第２のフレーム周波数で動作する第２の表示モードへ移行する過程において、表示パネル５１０における表示画面内の予め設定された領域毎に第１のフレーム周波数から第２のフレーム周波数を変更していき、最終的に表示画面内の全ての領域（表示画面全体）におけるフレーム周波数を第２のフレーム周波数とするものである。すなわち、表示モード切替時にコマ落ちが発生する原因となる表示画面全体のフレーム周波数を急激に変更するために必要となる制御パラメータ５７１、５７２の演算に要する時間を減少させることにより、自走モードによる表示画面全体の黒表示を行うことなく、フレーム周波数の切替を可能とする。
【００４５】
具体的には、図４に示すように、第１の表示モードから第２の表示モードへ切り替える場合、その移行過程において、表示画面上に第１の表示モードで動作する第１の表示領域４０１と、第２の表示モードで動作する第２の表示領域４０２とを設けた第３の表示モードを設けるものである。さらには、第３の表示モードにおける第２の表示領域４０２の大きさは、例えば画面垂直方向の中央領域のゼロ（ゼロ領域）から初めて、時間経過と共に次第に画面の上下方向に大きくし、最終的に画面全体が第２の表示領域４０２となるようにする。これとは逆に、第２の表示モードから第１の表示モードに切り替える際は、第３の表示モードにおける第１の表示領域４０１の大きさは、ゼロから初めて、時間経過と共に次第に大きくし、最終的に画面全体が第１の表示領域４０１となるようにする。この手順により、コマ落ちが発生せず、表示モードの移行をスムーズに行うことが可能となる。また、第２の表示モードから第１の表示モードへ切り替える際は、前述する図４及び図５に例示した第１の表示領域４０１と第２の表示領域４０２との位置が入れ替わるように構成することが好ましい。
【００４６】
なお、図４においては、画面の垂直中央に位置するように、第２の表示領域４０２を構成したが、第２の表示領域４０２の位置はこれに限定するものではない。例えば、図５に示すように、画面の上部側から第２の表示領域４０２を形成していき、下部側の第１の表示領域４０１を順次上部側から第２の表示領域４０２に置き換えるように構成することもできる。あるいは、他の分割方法としても良い。また、２つの表示領域に分割するだけでなく、必要に応じて更に多数の表示領域に分割してもよい。さらには、第１の表示モードから第２の表示モードへ切り替える場合と、その逆すなわち第２の表示モードから第１の表示モードへ切り替える場合とでは、各々の表示領域の位置や大きさ、さらにはそれぞれの変化速度等を異ならしめる、いわゆるヒステリシスを持たせた構成としてもよい。
【００４７】
ただし、図４に示すように、画面の垂直方向の中央部分から表示モードを移行させた領域を拡げる場合は、例えば人間が注視する画面中央部の動画ぼやけを優先的に改善できるという格別の効果を得ることが可能となる。一方、図５に示すように、画面の垂直方向の上部側から表示モードを移行させた領域を拡げる場合は、既存の走査線駆動回路の制御方法からの変更が少なくてすむという格別の効果を得ることが可能となる。例えば、図４に示すように、画面の中央部のみを第２の表示領域４０２とする場合、画面の中央部の走査線選択信号のみを有効とするように走査線駆動回路を制御する必要がある。ここで、走査線駆動回路５３０は周知のシフトレジスタで構成することが簡易であり、一般的であるため、画面上部の第１の表示領域４０１の走査線を非選択としたまま、第２の表示領域４０２の走査線を選択するためには、シフトレジスタのシフト信号を（データ電圧の印加なく）空打ちする等の制御を行う必要がある。これに対し、図５に示すように、画面の上部側からの場合では、シフト信号の空打ちなどの特殊な制御が必要ないからである。
【００４８】
次に、図８に本発明の実施形態１の表示装置における表示モード切替動作の様子を示す概念図を示し、以下、図８に基づいて、実施形態１の表示装置における表示モード切替動作を説明する。ただし、図８は横軸に時間をとり、入力データと表示装置の表示画像との対応を時間経過に沿って並べた図であり、特に、第１の表示モードのフレーム周波数が、第２の表示モードのフレーム周波数よりも低い場合を示した図である。
【００４９】
以下の説明では、第１の表示モードのフレーム周波数が第２の表示モードのフレーム周波数の１／２の場合について説明する。ただし、図８に示す表示モード切替動作では、第２の表示モードと同じフレーム周波数で入力表示データがフレーム周波数変換回路に入力される場合について説明する。また、以下の説明では、第１の表示モードでは入力表示データの偶数フレームのみを表示させ、第２の表示モードでは入力表示データの全てのフレームを表示させることにより、第２の表示モードのフレーム周波数を第１の表示モードでは１／２に変換し表示している。
【００５０】
入力表示データは、ｉ−２フレーム、ｉ−１フレーム、…と順次入力される。ここで、時刻ｔ０すなわちｉフレームが入力される際に表示モード切替信号により、表示モードの切り替え（すなわちフレーム周波数の切り替え）が指示される。このとき、図７を用いて説明したように、パラメータ計算回路が制御パラメータを計算し直すことにより、次のｉ＋１フレームの入力表示データが表示画像として表示される時刻ｔ１では、ｉ＋１フレームの１画面分の入力表示データの内で中央部分の一部のみが画像表示される。すなわち、ｉ＋１フレームの入力画像データの一部が第２の表示領域として表示されるように、制御パラメータが更新される。
【００５１】
次のｉ＋２フレームの入力表示データが表示画像として表示される時刻ｔ２では、ｉ＋２フレームの１画面分の入力表示データのすべてが画像表示される。
【００５２】
ｉ＋３フレームの入力表示データが表示画像として表示される時刻ｔ３では、ｉ＋３フレームの１画面分の入力表示データの内で、時刻ｔ１よりも大きい中央部分の一部領域のみが第２の表示領域として画像表示される。
【００５３】
ｉ＋４フレームの入力表示データが表示画像として表示される時刻ｔ４では、ｉ＋４フレームの１画面分の入力表示データのすべてが画像表示される。
【００５４】
ｉ＋５フレームの入力表示データが表示画像として表示される時刻ｔ５では、ｉ＋５フレームの１画面分の入力表示データの内で、時刻ｔ３よりも大きい中央部分の一部領域のみが第２の表示領域として画像表示される。
【００５５】
ｉ＋６フレームの入力表示データが表示画像として表示される時刻ｔ６では、ｉ＋６フレームの１画面分の入力表示データのすべてが画像表示される。
【００５６】
次のｉ＋７フレームの入力表示データが表示画像として表示される時刻ｔ７では、ｉ＋７フレームの１画面分の入力表示データの全てが第２の表示領域の画像として表示される。すなわち、時刻ｔ７以降では、第２の表示モードとなり、全ての入力表示データが１フレーム周期で順次表示される。
【００５７】
このように、実施形態１の表示装置では、表示モード切替信号の入力後に、第３の表示モードでｉ＋１フレーム、ｉ＋３フレーム、ｉ＋５フレームと徐々に、第２の表示領域を大きくし、ｉ＋７フレームでは画面全体を第２の表示領域とする第２の表示モードで画像表示を行うことによって、表示モードの切り替え動作が終了する。
【００５８】
本発明の実施形態１の表示装置では、表示モードの切替を行うための制御パラメータの変更を、パラメータ保持回路からの読み出しでなく、パラメータ計算回路での計算によって行う。これにより、制御パラメータの更新に要する時間を短縮できるため、コマ落ちを発生させることなく、表示モードの変更を実施できる。
【００５９】
なお、ここで示したフレーム周波数やフレーム周波数の切り替え順は、説明のためにとりあげた一例であり、他の組み合わせを選択しても良い。また、図８のフレーム周波数変換の例では、偶数フレームを表示しないことにより、フレーム周波数を変更する方式を示したが、補間演算によって新たなサブフレームを生成し、生成されたサブフレームを入力表示データ間に内挿することによってフレーム周波数変換を行う方式をとってもよい。また、入力表示データのフレーム周波数と、第１のフレーム周波数と、第２のフレーム周波数との組み合わせに特に制限はなく、任意の組み合わせとしてよい。
【００６０】
ただし、動画ぼやけを低減する目的においては、第１のフレーム周波数と第２のフレーム周波数の少なくとも一方を入力表示データのフレーム周波数よりも大きくすることが好ましい。一方、消費電力を低減する目的においては、第１のフレーム周波数と第２のフレーム周波数の少なくとも一方を入力表示データのフレーム周波数よりも小さくすることが好ましい。
【００６１】
〈表示モード切替制御の詳細説明〉
次に、図９に本発明の実施形態１の表示装置における第１の表示モードの動作の一例を示すタイミングチャートを、図１０に本発明の実施形態１の表示装置における第３の表示モードである遷移期間中の動作の一例を示すタイミングチャートを、図１１に本発明の実施形態１の表示装置における第２の表示モードの動作の一例を示すタイミングチャートを示し、以下、図９〜図１１に基づいて、実施形態１の表示装置における表示モード切替時の詳細動作を説明する。なお、以下の説明では、説明を簡単にするために、走査線数が１０本（すなわち、垂直方向の解像度が１０ラインであり、走査線選択信号も１０本）の場合について説明するが、走査線の本数は１０本に限定されることはなく、一般的な表示装置では数百から数千の走査線で構成される。また、走査線選択信号は少なくとも選択（ハイレベル時）・非選択（ローレベル時）の２つの状態を持ち、所定のラインの表示を更新する場合は、該当するラインの走査線を、走査線選択信号が選択し、同ラインの選択期間中に、同ラインの該当する入力表示データに対応したデータ電圧を印加することにより、当該入力表示データが該当する画素に保持される。
【００６２】
また、図９〜図１１は、図８に示す表示モード切替時における入力制御信号群（垂直同期信号と水平同期信号）、入力表示データ、データ線駆動回路から出力されるデータ電圧、及び走査線駆動回路から出力される走査線選択信号との関係を示した図である。従って、図９に示す第１の表示モードでは入力表示データの偶数フレームのみ表示し（すなわち、第１の表示モードではフレーム周波数を１／２に変換して表示する）、図１０に示す第３の表示モードでは第１の表示モードから第２の表示モードへ切り替える過程でライン４〜７を第２の表示領域とし、その他のラインを第１の表示領域とし、図１１に示す第２の表示モードでは入力表示データをそのまま表示する（すなわち、第２の表示モードではフレーム周波数変換を行わない）場合を示す。
【００６３】
図９から明らかなように、第１の表示モードでは、フレーム周波数が１２０Ｈｚの場合の偶数フレームである時刻ｔ１０〜ｔ１１に入力される入力表示データが、第１の表示モードのフレーム周波数（入力表示データのフレーム周波数の１／２）に対応するフレーム期間である時刻ｔ１０〜ｔ１２の期間で表示される。
【００６４】
すなわち、垂直方向の解像度が１０ラインであるため、１フレーム期間である時刻ｔ１０〜ｔ１１の期間に水平同期信号に同期して、１０ライン分の入力表示データである入力表示データ１〜１０が入力される。なお、網掛けで示したラインは、垂直帰線期間であり、入力表示データの入力は行われない。また、入力された入力表示データはフレームメモリに一旦格納され、順次読み出される。
【００６５】
この１０ライン分の入力表示データ１〜１０は、フレーム周波数変換回路の動作により、表示パネルのフレーム周波数は１／２となるため、走査線選択信号並びにデータ電圧は、時刻ｔ１０〜ｔ１２の２フレーム期間中に１０ライン分の信号を表示パネルに出力する。実施形態１においては、１本の走査線選択信号を選択する選択期間は、水平同期信号の１周期よりも長くなる。
【００６６】
すなわち、偶数フレーム期間である時刻ｔ１０〜ｔ１１に入力された入力画像データに対応した画像表示として、第１の表示モードでは、時刻ｔ１０〜ｔ１２の期間において、水平同期信号の１周期よりも長い期間で入力画像データ１〜１０に対応するデータ電圧を順番に出力すると共に、走査線選択信号１〜１０を出力することにより、表示パネルのフレーム周波数を１／２にした画像表示を行う。
【００６７】
この図９に示す第１の表示モードでの表示動作中に表示モード切替が指示された場合には、図１０に示す表示モードである第３の表示モードでの表示動作を経過した後に、第２の表示モードに移行することとなる。この第３の表示モードを、以下、図１０に基づいて詳細に説明する。
【００６８】
図１０に示すように、第３の表示モードにおいても外部装置より入力される入力画像データのフレーム周波数は変化しないので、時刻ｔ３０〜ｔ３１及び時刻ｔ３１〜ｔ３３で示す１フレーム期間毎に、各フレーム期間に対応した１０ライン分の入力表示データ１〜１０が順次入力される。すなわち、１フレーム期間中に、１０ライン分の入力表示データが入力される。
【００６９】
一方、画面表示は、前述のとおり、第１の表示領域と第２の表示領域に分けて行う。入力２フレーム期間中に、走査線選択信号４〜７は２回ずつ選択し、その他の走査線選択信号は１回のみ選択する。データ電圧も走査線選択信号の走査線選択期間に同期させ、各々のラインに、対応するデータ電圧を印加する。すなわち、ライン４〜７は入力２フレーム期間中に、２回データ電圧を印加する。
【００７０】
すなわち、第３の表示モードにおいては、偶数フレーム期間である時刻ｔ３０〜ｔ３１に入力された入力画像データに対応した画像表示として、時刻ｔ３０〜ｔ３２の期間において、水平同期信号の１周期よりも長い期間で入力画像データ１〜１０に対応するデータ電圧を順番に出力すると共に、走査線選択信号１〜１０を出力することにより、第１の表示領域での画像表示を行う。一方、次のフレーム期間である時刻ｔ３１〜ｔ３３に入力された入力画像データに対応した画像表示として、時刻ｔ３２〜ｔ３３の期間において、水平同期信号の１周期よりも長い期間で入力画像データ１〜１０の内の一部である入力画像データ４〜７に対応するデータ電圧を順番に出力すると共に、走査線選択信号４〜７を出力することにより、第２の表示領域での画像表示を行う。この時刻ｔ３０〜ｔ３３の期間における第１の表示領域と第２の表示領域との画像表示では、走査線選択信号１〜３と走査線選択信号８〜１０が入力される走査線に対応する領域が第１の表示領域となり、走査線選択信号４〜７が入力される走査線に対応する領域が第２の表示領域となる。すなわち、図１０から明らかなように、第１の表示領域では１フレーム周波数の１／２での画像表示となり、第２の表示領域では１フレーム周波数での画像表示となる。
【００７１】
ただし、１本の走査線選択信号を選択する走査線選択期間は、水平同期信号の１周期よりも長くなる。また、第１の表示モードにおける走査線選択期間の長さよりも短く、第２の表示モードにおける走査線選択期間の長さよりも長くなる。
【００７２】
前述する第３の表示モードを経過した後の第２の表示モードでは、図１１に示す第２の表示モードでの画像表示となる。以下、図１１に基づいて、第２の表示モードを詳細に説明する。
【００７３】
第２の表示モードでは、フレーム周波数が１２０Ｈｚの場合のフレーム期間である時刻ｔ２０〜ｔ２１に入力される入力表示データが、第２の表示モードのフレーム周波数である１２０Ｈｚに対応するフレーム期間である時刻ｔ２０〜ｔ２１の期間で表示される。同様に、時刻ｔ２１〜ｔ２２に入力される入力表示データが、時刻ｔ２１〜ｔ２２の期間で表示される。
【００７４】
すなわち、垂直方向の解像度が１０ラインであるため、１フレーム期間である時刻ｔ２０〜ｔ２１の期間に水平同期信号に同期して、１０ライン分の入力表示データである入力表示データ１〜１０が入力される。この１０ライン分の入力表示データ１〜１０はフレーム周波数変換回路によるフレーム変換がなされることなく、タイミング制御回路からデータ線駆動回路に出力され、時刻ｔ２０〜ｔ２１の１フレーム期間中にデータ電圧として順次出力される。このように、時刻ｔ２０〜ｔ２１に入力された入力画像データに対応した画像表示として、第２の表示モードでは、時刻ｔ２０〜ｔ２１の期間において、水平同期信号と同じ周期で入力画像データ１〜１０に対応するデータ電圧を順番に出力するので、走査線選択信号１〜１０も水平同期信号と同じ周期で出力されることにより、表示パネルのフレーム周波数１２０Ｈｚでの画像表示となる。ただし、１本の走査線選択信号を選択する選択期間は、水平同期信号の１周期に相当する。
【００７５】
同様に、時刻２１以降においても、１フレーム期間に入力される１０ライン分の入力表示データ１〜１０が、フレーム周波数変換回路によるフレーム変換がなされることなく、タイミング制御回路からデータ線駆動回路に出力され、１フレーム期間中にデータ電圧として順次出力される。また、走査線選択信号１〜１０も水平同期信号と同じ周期で出力され、表示パネルのフレーム周波数１２０Ｈｚでの画像表示がなされる。
【００７６】
ところで、走査線選択期間を短くすると、各画素へデータ電圧を印加する時間（すなわち、各画素へ充放電する時間）が短くなり、画素の電位が目標値に十分に収束しなくなってくる。よって、安定した表示を行うためには、画素の電位が収束するのに充分な長さの走査線選択期間を確保する必要がある。例えば、フレーム周波数が上がると、それに応じて走査線選択期間は短くせざるを得ないため、安定した表示を行うことの難易度が上がる。言い換えると、フレーム周波数が下がると、表示の安定性が上がる。すなわち、第１の表示モードでは、第２の表示モードに比べ、表示の安定性が上がることとなる。
【００７７】
〈第３の表示モードの詳細説明〉
次に、図１２に本発明の実施形態１の表示装置における第３の表示モード時での走査線の走査動作を説明するための図を示し、以下、図１２に基づいて、実施形態１の表示装置における走査線の遷移過程を詳細に説明する。ただし、図１２において、図１２（ａ）は第１の表示モード時の走査線の走査動作を示し、図１２（ｂ）、（ｃ）は第３の表示モード時（表示モード遷移時）における走査線の走査動作を示し、図１２（ｄ）は第２の表示モード時の走査線の走査動作を示す。また、以下の説明では、第１の表示モード（６０Ｈｚ）から第２の表示モード（１２０Ｈｚ）へ表示モードを切り替える場合について説明するが、第２の表示モード（１２０Ｈｚ）から第１の表示モード（６０Ｈｚ）へ表示モードを切り替える場合は以下の説明の逆に遷移させれば適用可能である。なお、図１２において、横軸は時間を示し、縦軸は走査線を選択する走査位置を示すものである。
【００７８】
以下、図１２（ａ）〜図１２（ｄ）に基づいて、表示モード切替信号がパラメータ計算回路に入力されることによる走査線の走査動作を説明する。
【００７９】
表示モード切替信号が入力される以前の第１の表示モード時（例えば、フレーム周波数６０Ｈｚ）には、図１２（ａ）に示すように、例えば、フレーム周波数１２０Ｈｚに対応したフレーム期間（Ｔ期間）で入力される入力画像データの偶数フレームに対応した入力画像データが、フレーム周波数６０Ｈｚに対応したフレーム周期すなわち２フレーム期間（２Ｔ期間）である時刻ｔ０〜ｔ４の期間で矢印（ベクトル）１２０１によって示すように、表示パネルの画面上部から画面下部にかけての画面全体の走査で画像表示される。この画面全体の走査は、前述する図９に説明したように、表示パネルの上部側に配置される画素から下部側に配置される画素に対して、順次表示画像に対応した画素電圧を書き込む動作すなわち走査線の走査動作に対応する。
【００８０】
表示モード切替信号が入力され表示モードが第３の表示モードになると、図１２（ｂ）に示すように、矢印１２０１で示す時刻ｔ０から開始される偶数フレームの画像表示に割り当てられる期間が時刻ｔ０〜ｔ３の期間に短縮される。この短縮により生じた時刻ｔ３〜ｔ４の期間において、次のフレーム（奇数フレーム）の表示画像データの内の一部領域の表示画像データが矢印１２０２で示す第２の表示領域の走査領域（図中に斜線で示す第２の画像領域）に画像表示されることとなる。このとき、実施形態１の表示装置では、計算量を少なくするために、時刻ｔ０〜ｔ３における走査線の走査（切替）速度（図１２中における矢印１２０１の傾斜角で表される）と、時刻ｔ３〜ｔ４における走査線の走査速度（図１２中における矢印１２０２の傾斜角で表される）とを同じ速度としている。
【００８１】
このとき、第１の表示モードのフレーム周波数が、第２の表示モードのフレーム周波数の１／２となるような表示モードの組み合わせにおいては、例えば、図１２（ｂ）に示すように、１フレームの長さをＴ、全画面の走査線数と、第２の表示領域の走査線数の比を１：ｓ （０≦ｓ≦１）とした場合、時刻ｔ０〜ｔ３の１回目の画面全体の走査を２／（１＋ｓ）×Ｔの時間で終了し、時刻ｔ３〜ｔ４の第２の表示領域の走査を２ｓ／（１＋ｓ）×Ｔで終了するように構成することが好ましい。
【００８２】
第３の表示モード中であって、図１２（ｂ）に示す状態から所定時間経過後には、図１２（ｃ）に示すように、矢印１２０１で示す時刻ｔ０から開始される偶数フレームの画像表示に割り当てられる期間が時刻ｔ０〜ｔ２の期間にさらに短縮される。このさらなる短縮により生じた時刻ｔ２〜ｔ４の期間において、次のフレーム（奇数フレーム）の表示画像データの内の一部領域の表示画像データが矢印１２０２で示す第２の表示領域の走査領域に画像表示されることとなる。
【００８３】
この後に、図１２（ｄ）に示すように、第２の表示領域が画面全体となり、第３の表示モードが終了し第２の表示モードとなると、矢印１２０２で示す時刻ｔ０〜ｔ１の期間における偶数フレームの画像表示と、矢印１２０２で示す時刻ｔ１〜ｔ４の期間における奇数フレームの画像表示となる。すなわち、画像入力データのフレーム周波数と同じフレーム周波数での画像表示への切り替えが完了となり、画面全体の走査が１フレーム期間となる。
【００８４】
なお、図１２に示す説明では、表示モードの移行を４段階で行う例を示したが、より多くの段階を踏んで移行するように構成しても良い。あるいは、より少ない段階数で移行するように構成しても良いが、移行を滑らかに実施するためには、段階数は少なすぎない適切な数に設定する必要がある。また、図１２のように横軸、縦軸をとった場合、走査位置の時間経過を示すベクトルは、１回目の画面全体の走査と第２の表示領域の走査とでほぼ平行となる（すなわち、１回目の画面全体の走査における選択時間と、第２の表示領域における選択時間がほぼ等しくなる）ように構成することが好ましい。これは、場所によって選択時間が異なると、データ電圧の収束性に差が生じ、ムラなどの画質劣化を生じるためである。
【００８５】
このときの走査線の走査動作は、図１３に示すように、時刻ｔ１〜ｔ２までの第３の表示モード期間（遷移期間）において、第２の表示領域の割合をステップ状（階段状）に増加させるものである。この動作は、前述する図７のステップ６４０におけるＮフレーム期間に対応する時刻ｔ０〜ｔ３の期間毎での増加となる。なお、第２の表示モードから第１の表示モードに移行する際は、図１３に示す時刻ｔ１〜ｔ２までの第３の表示モード期間（遷移期間）において、第２の表示領域の割合を時刻ｔ０〜ｔ３の期間毎にステップ毎（階段状）に減少させることにより対応可能である。
【００８６】
なお、時刻ｔ１〜ｔ２までの第３の表示期間における第２の表示領域の増加法は、これに限定されることはなく、例えば、図１４に示すように、第２の表示領域の割合をランプ波形状に漸増させる構成でもよい。さらには、図１５に示すように、第２の表示領域を鋸歯状に増加させる、すなわち第２の表示領域の割合を増減させながら、最終的には増加させる構成でもよい。第３の表示期間における第２の表示領域の増加法は、制御パラメータの計算量や保持パラメータ量、画質劣化の抑制を考慮して、適切に設定する。第３の表示期間における第２の表示領域の増加法は、前述するものに減退されることはなく、他の増加パターンでもよい。
【００８７】
〈効果の説明〉
以上説明したように、実施形態１の表示装置では、パラメータ計算回路５７０を備えると共に、表示モード切替の際に、フレーム周波数変換回路５８０及びタイミング制御回路５４０にパラメータ計算回路５７０が必要となる制御パラメータ５７１、５７２を出力し、画像の表示領域を切替前の表示モードと切替後の表示モードとで画像表示させる領域に分け、切替後の表示モードで画像表示させる領域を順次大きくする構成となっているので、パラメータ計算回路５７０を用いてコマ落ちの原因となるパラメータ保持回路５６０からの大量の制御パラメータ５６１の読み出し、及びフレーム周波数変換回路５８０でのリスタートを防止することができる。その結果、表示画像のフレーム周波数を切り替える際に生じるコマ落ちやちらつきなどの画質劣化の発生を抑制することができる。
【００８８】
以下、図１に従来の表示装置の概略構成を説明するための図を示し、表示モード切替に伴うコマ落ちの原因となるパラメータ保持回路からの制御パラメータの読み出し処理、及びフレーム周波数変換回路による演算処理、並びにタイミング制御回路のリスタートについて説明する。
【００８９】
図１から明らかなように、従来の表示装置では、外部装置等から入力される入力表示データ１０２と入力制御信号群１０１と共に、表示モード切替信号１０３もフレーム周波数変換回路１８０に入力される構成となっている。また、フレーム周波数変換回路１８０には、パラメータ保持回路１６０からフレーム周波数変換制御信号群１８１を生成するための、垂直同期信号の周波数（＝フレーム周波数）、水平同期信号の周波数、及びクロックの周波数等の制御パラメータ１６１も直接入力される構成となっている。
【００９０】
また、従来の表示においては、フレーム周波数変換回路１８０から出力されるフレーム周波数変換制御信号群１８１、及び入力表示データ１０２のフレーム周波数を変換したフレーム周波数変換表示データ１８２と共に、制御パラメータ１６１もタイミング制御回路１４０に直接入力される構成となっている。
【００９１】
また、タイミング制御回路１４０には自走回路１５０からの自走制御信号群１５１が入力され、タイミング制御回路１４０がフレーム周波数変換制御信号群１８１の異常（例えば、各種信号（垂直同期信号、水平同期信号、データ有効期間信号やクロック信号など）の入力の有無、周波数の過大や過少など）を検知すると、データ線駆動回路制御信号群１４１、出力表示データ１４２、及び走査線駆動回路制御信号群１４３を制御し、表示パネル１１０にノイズ表示を防止するための黒画面表示を行わせる。
【００９２】
次に、図２に従来の表示装置における表示モード切替（フレーム周波数の切替）処理の動作手順の一例を説明するフローチャートを、図３に従来の表示装置における表示モード切り替え動作の様子を示す概念図を示し、従来の表示装置における表示モード切替動作を説明する。ただし、図３に示す表示モード切替動作は、前述する実施形態１と同様に、第１の表示モードのフレーム周波数が６０Ｈｚで、第２の表示モードのフレーム周波数が１２０Ｈｚの場合を示す。また、第１の表示モードでは、入力表示データの偶数フレームの画像のみを表示させ、第２の表示モードでは全ての入力表示データを画像表示させる。
【００９３】
まず、時刻ｔ０以前の画像表示では、入力表示データの内の偶数フレームの画像のみを表示画像として出力させる。
【００９４】
時刻ｔ０において、表示モード切替信号の入力が入力されると、フレーム周波数変換回路１８０が表示モード切替信号の入力を受け付けることとなる（ステップ２００）。
【００９５】
次に、フレーム周波数変換回路１８０が表示モード切替信号に基づいて、表示モードの切替動作となるが、パラメータ保持回路１６０から制御パラメータ１６１を読出し、タイミング制御回路１４０を更新する。この処理が完了するまでの期間は、タイミング制御回路１４０の動作が安定しないため、画面表示が正常には行われない。そのため、表示パネルの保護並びにノイズ表示を回避するために、自走モードに移行する（ステップ２１０）。このステップ２１０の自走モード中は、時刻ｔ１に示す入力表示データの表示画像が一旦途絶える現象、すなわちコマ落ち（黒画面表示ないし表示のがたつき、ノイズの表示等を含む）が発生することを意味する。
【００９６】
次に、フレーム周波数変換回路１８０及びタイミング制御回路１４０がパラメータ保持回路１６０から制御パラメータ１６１を読み出す（ステップ２２０）。ただし、パラメータ保持回路１６０を形成するメモリから制御パラメータ１６１を読み出すにも、相応の時間を要する。
【００９７】
次に、フレーム周波数変換回路１８０が制御パラメータ１６１に基づいて、フレーム周波数変換制御信号群１８１とフレーム周波数変換表示データ１８２とを生成する。（ステップ２３０）。
【００９８】
次に、タイミング制御回路１４０をリスタートする（ステップ２４０）。ただし、タイミング制御回路１４０のリスタートにも所定の時間を要する。
【００９９】
ステップ２４０におけるタイミング制御回路１４０の動作が安定すると自走モードが解除され（ステップ２５０）、時刻ｔ２以降は、表示モード切替信号で指定された新たな表示モードで動作する（ステップ２６０）。
【０１００】
このとき、パラメータ保持回路１６０からの制御パラメータ１６１の読み出し時間は、メモリの読み出し速度に依存すると共に、制御パラメータ１６１のデータ量にも依存することとなるので、データ量が多くなるとその読み出し時間も長くなり、コマ落ちの期間が長くなってしまう。表示装置のユーザ（視聴者、観察者）の快適性や利便性、及び画質の観点で好ましくない。
【０１０１】
〈実施形態２〉
図１６は本発明の実施形態２の表示装置における第３の表示モード時での走査線の走査動作を説明するための図であり、図１６（ａ）は第１の表示モード時の走査線の走査動作を示し、図１６（ｂ）〜図１６（ｄ）は第３の表示モード時（表示モード遷移時）における走査線の走査動作を示し、図１６（ｅ）は第２の表示モード時の走査線の走査動作を示す。ただし、実施形態２の表示装置は、第３の表示モード時における第２の表示領域の表示方法が異なるのみで、他の構成は実施形態１の表示装置と同じ構成となる。従って、以下の説明では、第３の表示モード時における走査線の走査動作を詳細に説明する。なお、図１６において、横軸は時間を示し、縦軸は走査線を選択する走査位置を示すものである。
【０１０２】
以下、図１６に基づいて、実施形態２の表示装置における走査線の遷移過程を詳細に説明する。なお、図１６において、網掛け部は第２の表示領域となる走査線位置を示し、斜線部は走査を行わない非走査期間を示す。
【０１０３】
表示モード切替信号が入力される以前の第１の表示モード時（例えば、フレーム周波数６０Ｈｚ）には、図１６（ａ）に示すように、例えば、フレーム周波数１２０Ｈｚに対応したフレーム期間（Ｔ期間）で入力される入力画像データの偶数フレームに対応した入力画像データが、フレーム周波数６０Ｈｚに対応したフレーム周期すなわち２フレーム期間（２Ｔ期間）である時刻ｔ０〜ｔ４の期間で矢印（ベクトル）１６０１によって示すように、表示パネルの画面上部から画面下部にかけての画面全体の走査で画像表示される。
【０１０４】
表示モード切替信号が入力され表示モードが第３の表示モードになると、図１６（ｂ）に示すように、矢印１６０１で示す時刻ｔ０から開始される偶数フレームの画像表示に割り当てられる期間が時刻ｔ０〜ｔ３の期間に短縮される。この短縮により生じた時刻ｔ３〜ｔ４の期間においては、非走査期間として画像更新はなされない。
【０１０５】
第３の表示モード中であって、図１６（ｂ）に示す状態から所定時間経過後には、図１６（ｃ）に示すように、矢印１６０１で示す時刻ｔ０から開始される偶数フレームの画像表示に割り当てられる期間が時刻ｔ０〜ｔ２の期間にさらに短縮される。このさらなる短縮により生じた時刻ｔ２〜ｔ４の期間においては、図１６（ｂ）と同様に、非走査期間として画像更新はなされない。
【０１０６】
第３の表示モード中であって、図１６（ｃ）に示す状態からさらに所定時間経過後には、図１６（ｄ）に示すように、矢印１６０１で示す時刻ｔ０から開始される偶数フレームの画像表示に割り当てられる時刻ｔ０〜ｔ１の期間が１フレーム期間となったところ、すなわち時刻ｔ１〜ｔ４の期間が１フレーム期間になったところで、図１６（ｅ）に示すように、時刻ｔ１〜ｔ４における入力画像データに対応した画像表示を行う。これにより、第２表示領域での全画面表示すなわち画面全体の走査がフレーム周波数１２０Ｈｚでなされることとなるので、実施形態１の表示装置と同様の効果を得ることが可能である。
【０１０７】
なお、実施形態２の表示装置では、表示モードの移行を５段階で行う構成としたが、これに限定されることはなく、より多くの段階を踏んで移行するように構成しても良い。あるいは、より少ない段階数で移行するように構成しても良いが、移行を滑らかに実施するためには、段階数は適切に設定する必要がある。
【０１０８】
第１の表示モードから第２の表示モードへ移行する際は、走査線の選択期間を徐々に短くしていく。それに伴って、走査を行わない非走査期間が徐々に長くなる（図１６（ａ）→図１６（ｂ）→図１６（ｃ）→図１６（ｄ））。
【０１０９】
そして、走査線選択期間が第２の表示モードと同等となった時点である図１６（ｄ）に示す時点で、奇数フレームの走査を開始することで、第２の表示モードに移行する（図１６（ｄ）→図１６（ｅ））。
【０１１０】
反対に、第２の表示モードから第１の表示モードへ移行する際は、まず奇数フレームの走査をとりやめる（図１６（ｅ）→図１６（ｄ））。次に、走査線の選択期間を徐々に長くしていく。それに伴って、非走査期間が徐々に短くなる（図１６（ｄ）→図１６（ｃ）→図１６（ｂ）→図１６（ａ））。最終的に、２フレーム期間をかけて１画面分を走査するようになることで、第１の表示モードへ移行する。
【０１１１】
〈実施形態３〉
図１７は本発明の実施形態３の表示装置における第３の表示モード時での走査線の走査動作を説明するための図であり、図１７（ａ）は第１の表示モード時の走査線の走査動作を示し、図１７（ｂ）〜図１７（ｄ）は第３の表示モード時（表示モード遷移時）における走査線の走査動作を示し、図１７（ｅ）は第２の表示モード時の走査線の走査動作を示す。ただし、実施形態３の表示装置は、第３の表示モード時における第２の表示領域の表示方法が異なるのみで、他の構成は実施形態１の表示装置と同じ構成となる。従って、以下の説明では、第３の表示モード時における走査線の走査動作を詳細に説明する。なお、図１７において、横軸は時間を示し、縦軸は走査線を選択する走査位置を示すものである。
【０１１２】
以下、図１７に基づいて、実施形態３の表示装置における走査線の遷移過程を詳細に説明する。なお、図１７において、網掛け部は第２の表示領域となる走査線位置を示し、斜線部は走査を行わない非走査期間を示す。
【０１１３】
表示モード切替信号が入力される以前の第１の表示モード時（例えば、フレーム周波数６０Ｈｚ）には、図１７（ａ）に示すように、例えば、フレーム周波数１２０Ｈｚに対応したフレーム期間（Ｔ期間）で入力される入力画像データの偶数フレームに対応した入力画像データが、フレーム周波数６０Ｈｚに対応したフレーム周期すなわち２フレーム期間（２Ｔ期間）である時刻ｔ０〜ｔ４の期間で矢印（ベクトル）１７０１によって示すように、表示パネルの画面上部から画面下部にかけての画面全体の走査で画像表示される。
【０１１４】
表示モード切替信号が入力され表示モードが第３の表示モードになると、図１７（ｂ）に示すように、まず走査線の選択期間を第２の表示モードでの選択期間と等しくすると共に、後半の１フレーム期間を非走査期間とする。すなわち、時刻ｔ０〜ｔ６の２フレーム期間を、時刻ｔ０〜ｔ１の１フレーム期間と時刻ｔ１〜ｔ６の１フレーム期間に分けた後に、時刻ｔ１〜ｔ６の１フレーム期間を非走査期間とすることにより、画像の更新を行わない。
【０１１５】
従って、矢印１７０１で示す時刻ｔ０から開始される偶数フレームの画像表示に割り当てられる期間が時刻ｔ０〜ｔ１の期間に短縮され、短縮された時刻ｔ０〜ｔ１の期間においては、画面全体の走査がなされ、偶数フレームの画像表示が行われる。
【０１１６】
第３の表示モード中であって、図１７（ｂ）に示す状態から所定時間経過後には、図１７（ｃ）に示すように、矢印１７０１で示す時刻ｔ０〜ｔ１の期間においては画面全体の走査がなされ、時刻ｔ３〜ｔ４の期間においては次のフレーム（奇数フレーム）の表示画像データの内の一部領域の表示画像データが矢印１７０２で示す第２の表示領域の走査領域に画像表示されることとなる。
【０１１７】
第３の表示モード中であって、図１７（ｃ）に示す状態からさらに所定時間経過後には、図１７（ｄ）に示すように、矢印１７０１で示す時刻ｔ０〜ｔ１の期間においては画面全体の走査がなされ、時刻ｔ２〜ｔ５の期間においては次のフレーム（奇数フレーム）の表示画像データの内の一部領域の表示画像データが矢印１７０２で示す第２の表示領域の走査領域に画像表示されることとなる。
【０１１８】
この後に、図１７（ｅ）に示すように、第２の表示領域が画面全体となり、第３の表示モードが終了し第２の表示モードとなると、矢印１７０２で示す時刻ｔ０〜ｔ１の期間における偶数フレームの画像表示（画面全体の走査）と、矢印１７０２で示す時刻ｔ１〜ｔ６の期間における奇数フレームの画像表示（画面全体の走査）となる。すなわち、画像入力データのフレーム周波数と同じフレーム周波数での画像表示への切り替えが完了となり、画面全体の走査が１フレーム期間となる。これにより、第２表示領域での全画面表示すなわち画面全体の走査がフレーム周波数１２０Ｈｚでなされることとなるので、実施形態１の表示装置と同様の効果を得ることが可能となる。
【０１１９】
なお、実施形態３の表示装置においても、表示モードの移行を５段階で行う例を示したが、より多くの段階を踏んで移行するように構成しても良い。あるいは、より少ない段階数で移行するように構成しても良いが、移行を滑らかに実施するためには、段階数は適切に設定する必要がある。
【０１２０】
第１の表示モードから第２の表示モードへの移行時は、図１７（ａ）→図１７（ｂ）→図１７（ｃ）→図１７（ｄ）→図１７（ｅ）の順に動作を遷移させる。逆に、第２の表示モードから第１の表示モードへ移行する場合は、図１７（ｅ）→図１７（ｄ）→図１７（ｃ）→図１７（ｂ）→図１７（ａ）の順に動作を遷移させる。
【０１２１】
実施形態３の表示装置においては、第１の表示モードから第２の表示モードへ移行する際は、まず走査線の選択期間を第２の表示モードと等しくする（図１７（ａ）→図１７（ｂ））。このとき、１フレーム分が非走査期間となる。
【０１２２】
次に、偶数フレームの走査を開始し、徐々に第２の表示領域を大きくしていく（図１７（ｂ）→図１７（ｃ）→図１７（ｄ）→図１７（ｅ））。
【０１２３】
最終的に第２の表示領域が全画面分の大きさとなることで、第２の表示モードへ移行する。
【０１２４】
反対に、第２の表示モードから第１の表示モードへ移行する際は、走査線の選択期間を変えないまま、第２の表示領域の大きさを徐々に小さくしていく（図１７（ｅ）→図１７（ｄ）→図１７（ｃ）→図１７（ｂ））。最終的に第２の表示領域がなくなったときに図１７（ｂ）、走査線の選択期間を第１の表示モードと同じ長さにし、２フレーム期間をかけて全画面の走査を行うようにすることで、第１の表示モードに移行する（図１７（ｂ）→図１７（ａ））。
【０１２５】
〈実施形態４〉
図１８は本発明の実施形態４の表示装置の概略構成を説明するための図であり、以下、図１８に基づいて、実施形態４の表示装置の全体構成及び動作を説明する。ただし、実施形態４の表示装置は、表示モード制御回路１４０１及び該表示モード制御回路１４０１で生成した表示データ切替信号１４０２をパラメータ計算回路５７０に入力する構成が異なるのみで、他の構成は実施形態１の表示装置と同じ構成となる。従って、以下の説明では、表示モード制御回路１４０１について詳細に説明する。
【０１２６】
図１８から明らかなように、実施形態４の表示装置では、表示モード制御回路１４０１を備える構成となっている。また、図示しない外部装置からフレーム周波数変換回路５８０に入力される入力制御信号群１４０１と入力表示データ１４０２とが分岐され、実施形態４の表示モード制御回路１４０１に入力される構成となっている。また、表示モード制御回路１４０１の出力である表示データ切替信号１４０２は、パラメータ計算回路５７０に入力される構成となっている。ここで、パラメータ計算回路５７０は、パラメータ保持回路５６０からの制御パラメータ５６１に基づいてフレーム周波数変換のための制御パラメータ５７１をフレーム周波数変換回路５８０に出力すると共に、表示タイミング制御のための制御パラメータ５７２をタイミング制御回路５４０に出力する。すなわち、実施形態４の表示装置では、実施形態１では外部装置が行っていた表示モードの切り替えを、表示装置本体で行うことを可能とするものである。
【０１２７】
実施形態４の表示モード制御回路１４０１は、入力表示データ１４０２の特徴に基づいて、例えば、映像の動きの大きさを検知し、その検知結果に応じて表示データ切替信号１４０２を出力し、表示モードを切り替える。例えば、動きの速い映像を表示する領域は、第２の表示モードとし、動きの遅いないし静止画を表示する領域を第１の表示モードとすることで、前述する実施形態１の表示装置における効果に加えて、動きぼやけの低減と消費電力の削減を両立させることができるという格別の効果を得ることができる。
【０１２８】
なお、実施形態４の表示モード制御回路１４０１は入力制御信号群１４０１と入力表示データ１４０２とに基づいて、表示データ切替信号１４０２を出力する構成としたが、これに限定されない。例えば、表示装置内外の温度変化や内蔵する回路の消費電力の変化を検出する周知の回路を表示モード制御回路１４０１に形成することにより、入力表示データの映像の特徴の他に、表示装置内外の温度変化や内蔵する回路の消費電力の変化に応じてもフレーム周波数を切り替えることが可能となる。
【０１２９】
例えば、表示装置の環境温度が低い場合はフレーム周波数を下げ、装置温度が上昇するとフレーム周波数を上げて動作する。これにより、例えば液晶パネルを用いた表示装置において、液晶の応答速度の温度依存性に応じて適切なフレーム周波数に調整し、環境温度によらず、動画ぼやけなどのノイズの少ない良好な画質を得ることができる。
【０１３０】
また、表示装置を一般家庭向けのテレビ受像機などの用途に使用した場合は、装置内外の温度変化は比較的小さいが、自動車や航空機などの移動体に搭載する用途で使用した場合は、装置内外の温度変化は非常に大きくなる。実施形態１の表示装置を、このような移動体向け用途に使用した場合、滑らかに適切なフレーム周波数に移行可能である。
【０１３１】
また、表示装置内部の電子部品などの温度上昇や消費電力を観測し、予め定めた値を超えて電子部品が発熱したり、消費電力が上昇している場合は、フレーム周波数を下げるように構成することができる。この処理により、表示装置を過熱や過電流による破壊から保護することができる。また、消費電力の抑制にもつながる。
【０１３２】
また、例えば入力表示データの特徴を抽出し、この抽出した特徴に応じてフレーム周波数を変更するように構成することができる。入力表示データの特徴とは、例えば映像の動きの大きさである。例えば動きの速い映像が入力された場合は、フレーム周波数を上げ、静止画ないし動きの遅い映像が入力された場合はフレーム周波数を下げる。これにより、動画ぼやけの改善と消費電力の抑制の双方をバランスよく両立させることができる。
【０１３３】
さらには、例えば入力表示データの特徴として、ベタ表示や、市松表示、縦や横のストライプ表示、といった特定の幾何学的パターンを検出してもよい。表示装置の構成によっては特定の幾何学的パターンを入力すると、表示画像に着色、ムラ、残像などの画質劣化が発生したり、あるいは装置の各部が過熱したりする場合がある（このような不具合を発生する幾何学的パターンをワーストパターンと呼ぶ）。このようなワーストパターンが入力表示データとして入力された場合は、より症状を緩和するように、フレーム周波数を切替るように構成することができる。
【０１３４】
〈実施形態５〉
図１９は本発明の実施形態５の表示装置における第３の表示モード時での走査線の走査動作及びバックライト制御動作を説明するための図である。特に、図１９（ａ）は第１の表示モードにおける走査型間欠点灯駆動の動作の一例を示し、図１９（ｂ）は第３の表示モードにおける走査型間欠点灯駆動の動作の一例を示し、図１９（ｃ）は第２の表示モードにおける走査型間欠点灯駆動の動作の一例を示し、図１９（ｄ）は第３の表示モードにおける走査型間欠点灯駆動の動作の他の例を示す。ただし、実施形態５の表示装置は、第３の表示モード時におけるバックライト点消灯方法が異なるのみで、他の構成は実施形態１の表示装置と同じ構成となる。従って、以下の説明では、第３の表示モード時における走査線の走査動作に対応したバックライトの点消灯動作を詳細に説明する。なお、図１９において、横軸は時間を示し、縦軸は走査線を選択する走査位置を示すものである。
【０１３５】
実施形態５の表示装置では、複数の直下型バックライトを備える液晶表示パネルを表示パネルとしており、各バックライトは走査線に平行な方向に配置させる構成となっている。また、実施形態５の表示装置では、走査信号に同期してバックライトを順次点滅制御することで、液晶表示パネルを用いた場合の表示特性をインパルス型に近づける構成とする。
【０１３６】
以下、図１９（ａ）〜図１９（ｄ）に基づいて、第１〜第３の表示モードに対応したバックライトの点滅動作を説明する。ただし、図１９中において、網掛け（ハッチング）した箇所は各バックライト領域の消灯期間を示し、網掛けのない箇所は点灯期間を示す。また、実施形態５の表示装置では、バックライトを縦方向に４つの領域に分割した場合を示す。
【０１３７】
図１９（ａ）に示すように、第１の表示モードにおける時刻ｔ０〜ｔ３の２フレーム期間での全画面表示の走査では、上段のバックライトから下段のバックライトに対して、２フレーム期間を１周期とした所定期間の消灯を、順次走査信号の走査に同期して繰り返すことにより、画素データの書き込み中の画素に対応したバックライトの間欠点灯駆動を行う。これにより、第１の表示モードに対応した表示装置に対するインパルス型の表示特性を得ることができる。
【０１３８】
また、図１９（ｂ）に示すように、画面に第１の表示領域と第２の表示領域が混在する第３の表示モード（遷移期間）においては、第２の表示領域に対応する走査と第１の表示領域に対応する走査とに両方の走査に同期して、バックライトを間欠点灯駆動させる。これにより、第１の表示領域と第２の表示領域のバックライトの点灯方法が異なることが減となる輝度ムラ等の画質劣化を防止できる。
【０１３９】
すなわち、図１９（ｂ）に示す第３の表示モードにおける時刻ｔ０〜ｔ２における第１の表示領域に対する矢印で示す画面走査と、時刻ｔ２〜ｔ３における第２の表示領域に対する矢印で示す画面走査とに同期して、バックライトを間欠点灯駆動させる。
【０１４０】
また、図１９（ｃ）に示すように、第２の表示モードにおける時刻ｔ０〜ｔ１の１フレーム期間での全画面表示の走査では、上段のバックライトから下段のバックライトに対して、１フレーム期間を１周期とした所定期間の消灯を、順次走査信号の走査に同期して繰り返すことにより、画素データの書き込み中の画素に対応したバックライトの間欠点灯駆動を行う。これにより、第２の表示モードに対応した表示装置に対するインパルス型の表示特性を得ることができる。
【０１４１】
また、図１９（ｄ）に示すように、第３の表示モードにおいて、時刻ｔ０〜ｔ２における偶数フレームの走査に同期してバックライトを点消灯させ、奇数フレームの走査時には、バックライトの点滅動作を行わないように構成しても良い。この場合、第１の領域と第２の領域毎では、バックライトの点灯方法が同じとなるので、輝度ムラ等の画質劣化を防止できる。
【０１４２】
以上説明したように、実施形態５の表示装置では、バックライトの走査型間欠点灯駆動を液晶表示パネルの走査に同期して行うため、表示モードの移行によって、フレーム周波数が切り替わる場合は、フレーム周波数に同期してバックライトの点滅周波数も変化させる。また、液晶表示パネルの走査から、バックライトの該当領域を点灯するまでの待機時間も変化させる。これは、液晶表示パネルの走査とバックライトの間欠点灯の同期がくずれることによる画質劣化（動画ぼやけ、着色、輝度ムラなど）の発生を防ぐためである。
【０１４３】
また、液晶表示パネルのバックライトは、走査型でなくバックライト全体を一括に点灯するタイプの間欠点灯駆動としてもよい。この場合も、表示モードのフレーム周波数の変化に伴って、バックライトの点滅周波数や、液晶表示パネルの走査からバックライトを点灯するまでの待機時間を変化させるのが好ましい。
【０１４４】
実施形態５では、表示装置の走査から、しばらく時間が経過した際に該当する領域のバックライトを点灯し、更にしばらく時間が経過した後に消灯する動作を、走査１回に対し、少なくとも１回実施するものである。
【０１４５】
以上、本発明者によってなされた発明を、前記発明の実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記発明の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。
【符号の説明】
【０１４６】
１０１，５０１……入力制御信号群、１０２，５０２……入力表示データ
１０３，５０３……表示モード切替信号、５１０……表示パネル
５１１……表示パネル画素、５２０……データ線駆動回路、５２１……データ電圧
１３０，５３０……走査線駆動回路、５３１……走査線選択信号
１４０，５４０……タイミング制御回路
１４１，５４１……データ線駆動回路制御信号群、１４２，５４２……出力表示データ
１４３，５４３……走査線駆動回路制御信号群、１５０，５５０……自走回路
１５１，５５１……自走制御信号群、１８０，５８０……フレーム周波数変換回路
１６０，５６０……パラメータ保持回路
１６１，５６１，５７１，５７２……制御パラメータ
５７０……パラメータ計算回路、１４０１……表示モード制御回路
１４０２…表示データ切替信号
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素が配列された表示パネルと、表示データに応じた表示信号を前記画素へ出力する第１の駆動回路と、前記表示信号を供給する画素を選択する選択信号を前記画素へ出力する第２の駆動回路と、モード切替信号に対応して、前記入力表示データのフレーム周波数を変換するフレーム周波数変換回路と、前記変換後のフレーム周波数に対応して、前記第１の駆動回路と前記第２の駆動回路を制御するタイミング制御回路とを備え、外部装置から入力される入力表示データに対応した画像表示を行う表示装置であって、
前記モード切替信号に対応して、前記表示パネルに異なるフレーム周波数で画像表示を行う２つ以上の表示領域を生成し、
前記表示領域の一方に変換前のフレーム周波数で画像表示させると共に、前記表示領域の他方に変換後のフレーム周波数で画像表示させる切替手段を備え、
前記表示領域の境界位置又は大きさの内の少なくとも一方は、時間の経過と共に変更することを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記切替手段は、前記タイミング制御回路を制御し、変換後のフレーム周波数に対応した画像として、前記他方の表示領域に対応する表示データのみを生成させることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記変換前のフレーム周波数で画像表示を行う第１の表示モードと、
前記変換後のフレーム周波数で画像表示を行う第２の表示モードと、
前記表示パネルに変換前と変換後のフレーム周波数で画像表示を行う表示領域を生成し、それぞれに対応したフレーム周波数で画像表示を行う第３の表示モードとを備え、
前記第１の表示モードと前記２の表示モードとの切替が、前記第３の表示モードを介してなされることを特徴とする請求項１又は２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記第３の表示モードは、前記第１の表示領域と前記第２の表示領域との位置又は大きさの少なくとも一方が、時間の経過と共に少なくとも２段階に変化することを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記選択信号による前記画素の選択期間は、前記第１の表示モードと第２の表示モードとでそれぞれ異なり、
前記第３の表示モードにおける前記選択期間は、前記第１の表示モードにおける選択期間以下であり、前記第２の表示モードにおける選択期間以上であることを特徴とする請求項３又は４に記載の表示装置。
【請求項６】
前記表示パネルは、液晶層を介して印可する電圧で光の透過量を制御する液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルの裏面側からバックライト光を照射するバックライト装置とからなり、
前記液晶表示パネルの走査に同期して前記バックライト装置の点消灯を制御する手段を備え、
前記バックライトの点消灯の周波数又は点灯するタイミングもしくは消灯するタイミングの少なくともひとつは、前記表示モードに応じて変化することを特徴とする請求項３乃至５の内の何れかに記載の表示装置。
【請求項７】
前記一方の表示領域と前記他方の表示領域の境界位置又は大きさは、前記表示パネルの温度又は当該表示装置の環境温度の少なくともどちらか一方に基づいて変化させることを特徴とする請求項１乃至６の内の何れかに記載の表示装置。
【請求項８】
前記一方の表示領域と前記他方の表示領域の境界位置又は大きさは、当該表示装置の消費電力又は当該表示装置を構成する電子回路の消費電力に基づいて変化させることを特徴とする請求項１乃至６の内の何れかに記載の表示装置。
【請求項９】
前記一方の表示領域と前記他方の表示領域の境界位置又は大きさは、前記入力表示データの特徴に応じて変化させることを特徴とする請求項１乃至６の内の何れかに記載の表示装置。
【請求項１０】
前記入力表示データの特徴として、当該入力表示データが静止画であるか又は動画であるか、あるいは静止画部と動画部とを双方含むかを用いることを特徴とする請求項９に記載の表示装置。
【請求項１１】
前記入力表示データの特徴として、当該入力表示データが特定の幾何学的パターンを有するかを用いることを特徴とする請求項９に記載の表示装置。
【請求項１２】
複数の画素が配列された表示パネルと、表示データに応じた表示信号を前記画素へ出力する第１の駆動回路と、前記表示信号を受けるべき画素を選択するための選択信号を前記画素へ出力する第２の駆動回路とを備えた表示装置であって、
入力表示データのフレーム周波数を変換して表示するフレーム周波数変換回路と、前記第１の駆動回路と前記第２の駆動回路を制御するタイミング制御回路とを備え、
第１のフレーム周波数で表示する第１の表示モードと、第２のフレーム周波数で表示する第２の表示モードとの少なくとも２つの表示モードを備え、
前記第１と第２のフレーム周波数は異なり、前記第２の駆動回路が出力する前記選択信号が、前記画素を選択する選択期間の長さは、前記第１の表示モードと第２の表示モードにおいてそれぞれ異なり、前記第１の表示モードと前記第２の表示モードとの切替において経由する第３の表示モードを備え、
前記第３の表示モードにおける前記選択期間は、前記第１の表示モードにおける選択期間と同じかより短く、かつ前記第２の表示モードにおける選択期間と同じかより長く、
前記第３の表示モードにおいては、前記選択期間が時間の経過と共に少なくとも２段階変化することを特徴とする表示装置。
【請求項１３】
前記第３の表示モードにおいては、第１のフレーム周波数で動作する第１の表示領域と、前記第２のフレーム周波数で動作する第２の表示領域とを前記表示パネル内に設けることを特徴とする請求項１２に記載の表示装置。
【請求項１４】
前記表示パネルは、液晶層を介して印可する電圧で光の透過量を制御する液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルの裏面側からバックライト光を照射するバックライト装置とからなり、
前記液晶表示パネルの走査に同期して前記バックライト装置の点消灯を制御する手段を備え、
前記バックライトの点消灯の周波数又は点灯するタイミングもしくは消灯するタイミングの少なくともひとつは、前記表示モードに応じて変化することを特徴とする請求項１２又は１３に記載の表示装置。
【請求項１５】
前記第１の表示モードと前記第２の表示モードの切り替えは、前記表示パネルの温度又は当該表示装置の環境温度の少なくともどちらか一方に基づいてなされることを特徴とする請求項１２乃至１４の内の何れかに記載の表示装置。
【請求項１６】
前記第１の表示モードと前記第２の表示モードの切り替えは、当該表示装置の消費電力又は当該表示装置を構成する電子回路の消費電力に基づいてなさせることを特徴とする請求項１２乃至１４の内の何れかに記載の表示装置。
【請求項１７】
前記第１の表示モードと前記第２の表示モードの切り替えは、前記入力表示データの特徴に応じてなさせることを特徴とする請求項１２乃至１４の内の何れかに記載の表示装置。
【請求項１８】
前記入力表示データの特徴として、当該入力表示データが静止画であるか又は動画であるか、あるいは静止画部と動画部とを双方含むかを用いることを特徴とする請求項１７に記載の表示装置。
【請求項１９】
前記入力表示データの特徴として、当該入力表示データが特定の幾何学的パターンを有するかを用いることを特徴とする請求項１７に記載の表示装置。
【請求項１】
複数の画素が配列された表示パネルと、表示データに応じた表示信号を前記画素へ出力する第１の駆動回路と、前記表示信号を供給する画素を選択する選択信号を前記画素へ出力する第２の駆動回路と、モード切替信号に対応して、前記入力表示データのフレーム周波数を変換するフレーム周波数変換回路と、前記変換後のフレーム周波数に対応して、前記第１の駆動回路と前記第２の駆動回路を制御するタイミング制御回路とを備え、外部装置から入力される入力表示データに対応した画像表示を行う表示装置であって、
前記モード切替信号に対応して、前記表示パネルに異なるフレーム周波数で画像表示を行う２つ以上の表示領域を生成し、
前記表示領域の一方に変換前のフレーム周波数で画像表示させると共に、前記表示領域の他方に変換後のフレーム周波数で画像表示させる切替手段を備え、
前記表示領域の境界位置又は大きさの内の少なくとも一方は、時間の経過と共に変更することを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記切替手段は、前記タイミング制御回路を制御し、変換後のフレーム周波数に対応した画像として、前記他方の表示領域に対応する表示データのみを生成させることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記変換前のフレーム周波数で画像表示を行う第１の表示モードと、
前記変換後のフレーム周波数で画像表示を行う第２の表示モードと、
前記表示パネルに変換前と変換後のフレーム周波数で画像表示を行う表示領域を生成し、それぞれに対応したフレーム周波数で画像表示を行う第３の表示モードとを備え、
前記第１の表示モードと前記２の表示モードとの切替が、前記第３の表示モードを介してなされることを特徴とする請求項１又は２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記第３の表示モードは、前記第１の表示領域と前記第２の表示領域との位置又は大きさの少なくとも一方が、時間の経過と共に少なくとも２段階に変化することを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記選択信号による前記画素の選択期間は、前記第１の表示モードと第２の表示モードとでそれぞれ異なり、
前記第３の表示モードにおける前記選択期間は、前記第１の表示モードにおける選択期間以下であり、前記第２の表示モードにおける選択期間以上であることを特徴とする請求項３又は４に記載の表示装置。
【請求項６】
前記表示パネルは、液晶層を介して印可する電圧で光の透過量を制御する液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルの裏面側からバックライト光を照射するバックライト装置とからなり、
前記液晶表示パネルの走査に同期して前記バックライト装置の点消灯を制御する手段を備え、
前記バックライトの点消灯の周波数又は点灯するタイミングもしくは消灯するタイミングの少なくともひとつは、前記表示モードに応じて変化することを特徴とする請求項３乃至５の内の何れかに記載の表示装置。
【請求項７】
前記一方の表示領域と前記他方の表示領域の境界位置又は大きさは、前記表示パネルの温度又は当該表示装置の環境温度の少なくともどちらか一方に基づいて変化させることを特徴とする請求項１乃至６の内の何れかに記載の表示装置。
【請求項８】
前記一方の表示領域と前記他方の表示領域の境界位置又は大きさは、当該表示装置の消費電力又は当該表示装置を構成する電子回路の消費電力に基づいて変化させることを特徴とする請求項１乃至６の内の何れかに記載の表示装置。
【請求項９】
前記一方の表示領域と前記他方の表示領域の境界位置又は大きさは、前記入力表示データの特徴に応じて変化させることを特徴とする請求項１乃至６の内の何れかに記載の表示装置。
【請求項１０】
前記入力表示データの特徴として、当該入力表示データが静止画であるか又は動画であるか、あるいは静止画部と動画部とを双方含むかを用いることを特徴とする請求項９に記載の表示装置。
【請求項１１】
前記入力表示データの特徴として、当該入力表示データが特定の幾何学的パターンを有するかを用いることを特徴とする請求項９に記載の表示装置。
【請求項１２】
複数の画素が配列された表示パネルと、表示データに応じた表示信号を前記画素へ出力する第１の駆動回路と、前記表示信号を受けるべき画素を選択するための選択信号を前記画素へ出力する第２の駆動回路とを備えた表示装置であって、
入力表示データのフレーム周波数を変換して表示するフレーム周波数変換回路と、前記第１の駆動回路と前記第２の駆動回路を制御するタイミング制御回路とを備え、
第１のフレーム周波数で表示する第１の表示モードと、第２のフレーム周波数で表示する第２の表示モードとの少なくとも２つの表示モードを備え、
前記第１と第２のフレーム周波数は異なり、前記第２の駆動回路が出力する前記選択信号が、前記画素を選択する選択期間の長さは、前記第１の表示モードと第２の表示モードにおいてそれぞれ異なり、前記第１の表示モードと前記第２の表示モードとの切替において経由する第３の表示モードを備え、
前記第３の表示モードにおける前記選択期間は、前記第１の表示モードにおける選択期間と同じかより短く、かつ前記第２の表示モードにおける選択期間と同じかより長く、
前記第３の表示モードにおいては、前記選択期間が時間の経過と共に少なくとも２段階変化することを特徴とする表示装置。
【請求項１３】
前記第３の表示モードにおいては、第１のフレーム周波数で動作する第１の表示領域と、前記第２のフレーム周波数で動作する第２の表示領域とを前記表示パネル内に設けることを特徴とする請求項１２に記載の表示装置。
【請求項１４】
前記表示パネルは、液晶層を介して印可する電圧で光の透過量を制御する液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルの裏面側からバックライト光を照射するバックライト装置とからなり、
前記液晶表示パネルの走査に同期して前記バックライト装置の点消灯を制御する手段を備え、
前記バックライトの点消灯の周波数又は点灯するタイミングもしくは消灯するタイミングの少なくともひとつは、前記表示モードに応じて変化することを特徴とする請求項１２又は１３に記載の表示装置。
【請求項１５】
前記第１の表示モードと前記第２の表示モードの切り替えは、前記表示パネルの温度又は当該表示装置の環境温度の少なくともどちらか一方に基づいてなされることを特徴とする請求項１２乃至１４の内の何れかに記載の表示装置。
【請求項１６】
前記第１の表示モードと前記第２の表示モードの切り替えは、当該表示装置の消費電力又は当該表示装置を構成する電子回路の消費電力に基づいてなさせることを特徴とする請求項１２乃至１４の内の何れかに記載の表示装置。
【請求項１７】
前記第１の表示モードと前記第２の表示モードの切り替えは、前記入力表示データの特徴に応じてなさせることを特徴とする請求項１２乃至１４の内の何れかに記載の表示装置。
【請求項１８】
前記入力表示データの特徴として、当該入力表示データが静止画であるか又は動画であるか、あるいは静止画部と動画部とを双方含むかを用いることを特徴とする請求項１７に記載の表示装置。
【請求項１９】
前記入力表示データの特徴として、当該入力表示データが特定の幾何学的パターンを有するかを用いることを特徴とする請求項１７に記載の表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１１−３９０８１（Ｐ２０１１−３９０８１Ａ）
【公開日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１８３３０９（Ｐ２００９−１８３３０９）
【出願日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【出願人】（５０２３５６５２８）株式会社 日立ディスプレイズ (2,552)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【出願人】（５０２３５６５２８）株式会社 日立ディスプレイズ (2,552)
【Ｆターム（参考）】
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