(57)【要約】【課題】  映像信号のブランキング期間を調整する。【解決手段】本開示の一側面である表示装置は、映像信号に対応する画面を表示するディスプレイと、前記映像信号を所定の書き込み速度でメモリに書き込む書き込み部と、前記メモリに書き込まれた前記映像信号を前記書き込み速度とは異なる読み出し速度で読み出して前記ディスプレイに表示させる読み出し部とを備え、前記メモリは、１フレーム分の前記映像信号よりも少ない容量を有し、書き込みアドレスと読み出しアドレスのアドレッシングがリング状になされ、前記映像信号の書き込みと読み出しとが独立して異なる速度で行われる。本開示は、タブレット型コンピュータ、スマートフォンなどに適用できる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像信号に対応する画面を表示するディスプレイと、
前記映像信号を所定の書き込み速度でメモリに書き込む書き込み部と、
前記メモリに書き込まれた前記映像信号を前記書き込み速度とは異なる読み出し速度で読み出して前記ディスプレイに表示させる読み出し部と
を備え、
前記メモリは、１フレーム分の前記映像信号よりも少ない容量を有し、書き込みアドレスと読み出しアドレスのアドレッシングがリング状になされ、前記映像信号の書き込みと読み出しとが独立して異なる速度で行われる
表示装置。
【請求項２】
前記読み出し手段は、前記メモリに書き込まれた前記映像信号を前記書き込み速度よりも速い読み出し速度で読み出して前記ディスプレイに表示させる
請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記メモリの容量が１フレーム分の前記映像信号のＭ％である場合、
前記読み出し手段は、前記メモリに書き込まれた前記映像信号を前記書き込み速度の前記Ｍ％増の読み出し速度で読み出して前記ディスプレイに表示させる
請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記ディスプレイに積層され、ユーザのタッチ操作を検出する検出部を
さらに備え、
前記検出部は、前記読み出し手段が前記メモリに書き込まれた前記映像信号を前記書き込み速度よりも速い読み出し速度で読み出して前記ディスプレイに表示させることにより生じるブランキング期間において前記タッチ操作を検出する
請求項２に記載の表示装置。
【請求項５】
映像信号に対応する画面を表示するディスプレイを備える表示装置の表示方法において、
前記表示装置による、
前記映像信号を所定の書き込み速度でメモリに書き込む書き込みステップと、
前記メモリに書き込まれた前記映像信号を前記書き込み速度とは異なる読み出し速度で読み出して前記ディスプレイに表示させる読み出しステップと
を含み、
前記メモリは、１フレーム分の前記映像信号よりも少ない容量を有し、書き込みアドレスと読み出しアドレスのアドレッシングがリング状になされ、前記映像信号の書き込みと読み出しとが独立して異なる速度で行われる
表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、表示装置、および表示方法に関し、特に、映像信号のブランキング期間の長さを調整できるようにした表示装置、および表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ディスプレイにタッチパネルを重畳したり、ディスプレイとタッチパネルを一体化したりして、ディスプレイに各種の操作ボタン等を表示してそれにタッチしたユーザの操作を検出することにより、ディスプレイ上において操作入力が可能とされた表示装置が存在する。
【０００３】
このような表示装置は、ハードウェアとしての操作ボタンなどを必要としないので、タブレット型コンピュータ、スマートフォンなどの可搬式情報端末に広く採用されている。
【０００４】
可搬式情報端末に用いられるタッチパネルの操作検出方式としては、構造が比較的単純であって、消費電力が少ない静電容量型が知られている。
【０００５】
ここで、静電容量型のタッチパネルの基本原理について、図１乃至図３を参照して説明する。
【０００６】
図１Ａおよび図２Ａは、静電容量型のタッチパネルの基本的な構造を示しており、図１Ｂおよび図２Ａは、それぞれの等価回路である。
【０００７】
すなわち、静電容量型のタッチパネルにおいては、対向配置された一対の検出電極Ｅ１およびＥ２の間に誘電体Ｄが挟み込まれることにより容量素子Ｃ１が形成されている。容量素子Ｃ１は、その一端が交流信号源（駆動信号源）Ｓに接続され、他端Ｐは抵抗器Ｒを介して接地されるとともにDET（電圧検出器）に接続されている。
【０００８】
この検出電極Ｅ２に対して、図２Ａに示されるように、ユーザの指が接触（または近接）すると、指によって形成される容量素子Ｃ２が容量素子Ｃ１に直列に追加されることになる。
【０００９】
図３は、交流信号源Ｓから検出電極Ｅ１に対して印加する所定の周波数の交流矩形波Ｓｇと、それに応じて検出電極Ｅ２にて検出される出力波形（タッチ検出信号Vdet）を示している。なお、この交流矩形波Ｓｇは、後述するタッチ検出駆動信号Vcomtに相当する。
【００１０】
図１に示されたように、検出電極Ｅ２に対して指が非接触状態では、容量素子Ｃ１に対する充放電に伴って、容量素子Ｃ１の容量値に応じた電流Ｉ０が流れる。このときの容量素子Ｃ１の他端Ｐの電位波形は、例えば図３Ａの波形Ｖ０のようになり、これがDETによって検出される。
【００１１】
一方、図２に示されたように、検出電極Ｅ２に対して指が接触状態では、容量素子Ｃ１、Ｃ２に対する充放電に伴って、それぞれに電流Ｉ１またはＩ２が流れる。このときの容量素子Ｃ１の他端Ｐの電位波形は、例えば図３Ａの波形Ｖ１のようになり、これがDETによって検出される。このとき、点Ｐの電位は、容量素子Ｃ１，Ｃ２を流れる電流Ｉ１，Ｉ２の値によって定まる分圧電位となる。このため、波形Ｖ１は、指が非接触状態での波形Ｖ０よりも小さい値となる。そこでDETでは、検出した電圧が所定の閾値電圧Ｖth以上であれば非接触状態と判断し、閾値電圧Ｖth未満であれば接触状態と判断することによりタッチ検出を実現している。
【００１２】
なお、タッチパネルをディスプレイに組み合わせるに際しては、ディスプレイの表示用の共通電極を、上述した一対の検出電極Ｅ１，Ｅ２のうちの一方として兼用することにより、構造を簡素化することができる（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００９−２４４９５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
ただし、上述したように、ディスプレイの表示用の共通電極を一対の検出電極のうちの一方として兼用した場合、タッチ検出の観点からすれば、共通電極に流されるディスプレイの表示に関わる駆動信号はノイズと成り得る。したがって、タッチ検出の精度を安定させるためには、ディスプレイの表示に関わる駆動信号が流されないブランキング期間に、タッチ検出のためのタッチ検出駆動信号Vcomtを印加することが望ましい。
【００１５】
さらに、静電容量型のタッチパネルには、ユーザの人体がアンテナの役目を果たしてしまって外部ノイズ（インバータ蛍光灯、ＡＭ波、ＡＣ電源等に起因するもの）が伝播してしまうことがある。この場合、外部ノイズがタッチ検出駆動信号Vcomtに干渉するとタッチ検出の精度に悪影響を及ぼしてしまうので、外部ノイズと干渉しないように、タッチ検出駆動信号Vcomtの周波数を可変とすればよい。
【００１６】
なお、ブランキング期間において、タッチ検出駆動信号Vcomtの周波数を可変とするためには、ブランキング期間の長さも調整できるようにすることが必要である。
【００１７】
本開示はこのような状況に鑑みてなされたものであり、映像信号のブランキング期間を調整できるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本開示の一側面である表示装置は、映像信号に対応する画面を表示するディスプレイと、前記映像信号を所定の書き込み速度でメモリに書き込む書き込み部と、前記メモリに書き込まれた前記映像信号を前記書き込み速度とは異なる読み出し速度で読み出して前記ディスプレイに表示させる読み出し部とを備え、前記メモリは、１フレーム分の前記映像信号よりも少ない容量を有し、書き込みアドレスと読み出しアドレスのアドレッシングがリング状になされ、前記映像信号の書き込みと読み出しとが独立して異なる速度で行われる。
【００１９】
前記読み出し手段は、前記メモリに書き込まれた前記映像信号を前記書き込み速度よりも速い読み出し速度で読み出して前記ディスプレイに表示させることができる。
【００２０】
前記メモリの容量が１フレーム分の前記映像信号のＭ％である場合、前記読み出し手段は、前記メモリに書き込まれた前記映像信号を前記書き込み速度の前記Ｍ％増の読み出し速度で読み出して前記ディスプレイに表示させることができる。
【００２１】
本開示の一側面である表示装置は、前記ディスプレイに積層され、ユーザのタッチ操作を検出する検出部をさらに備えることができ、前記検出部は、前記読み出し手段が前記メモリに書き込まれた前記映像信号を前記書き込み速度よりも速い読み出し速度で読み出して前記ディスプレイに表示させることにより生じるブランキング期間において前記タッチ操作を検出することができる。
【００２２】
本開示の一側面である表示方法は、映像信号に対応する画面を表示するディスプレイを備える表示装置の表示方法において、前記表示装置による、前記映像信号を所定の書き込み速度でメモリに書き込む書き込みステップと、前記メモリに書き込まれた前記映像信号を前記書き込み速度とは異なる読み出し速度で読み出して前記ディスプレイに表示させる読み出しステップとを含み、前記メモリは、１フレーム分の前記映像信号よりも少ない容量を有し、書き込みアドレスと読み出しアドレスのアドレッシングがリング状になされ、前記映像信号の書き込みと読み出しとが独立して異なる速度で行われる。
【発明の効果】
【００２３】
本開示の一側面によれば、映像信号のブランキング期間を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】静電容量型のタッチパネルの原理を説明するための図である。
【図２】静電容量型のタッチパネルの原理を説明するための図である。
【図３】静電容量型のタッチパネルの原理を説明するための図である。
【図４】本開示を適用したタッチ検出機能付き表示装置の構成例を示すブロック図である。
【図５】映像信号を書き込むメモリのアドレッシングを模式的に表す図である。
【図６】表示制御処理を説明するフローチャートである。
【図７】映像信号のメモリに対する書き込みと、読み出されて表示されるタイミングを表す図である。
【図８】映像信号のメモリに対する書き込みと、読み出されて表示されるタイミングを表す図である。
【図９】映像信号のメモリに対する書き込みと、読み出されて表示されるタイミングを表す図である。
【図１０】映像信号のメモリに対する書き込みと、読み出されて表示されるタイミングを表す図である。
【図１１】映像信号のメモリに対する書き込みと、読み出されて表示されるタイミングを表す図である。
【図１２】映像信号のメモリに対する書き込みと、読み出されて表示されるタイミングを表す図である。
【図１３】映像信号のメモリに対する書き込みと、読み出されて表示されるタイミングを表す図である。
【図１４】映像信号のメモリに対する書き込みと、読み出されて表示されるタイミングを表す図である。
【図１５】ブランキング期間を増加させた状態を示す図である。
【図１６】垂直方向のブランキング期間にタッチ検出駆動信号を印加させた場合を示す図である。
【図１７】水平方向のブランキング期間にタッチ検出駆動信号を印加させた場合を示す図である。
【図１８】ブランキング期間を減少させた状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本開示を実施するための最良の形態（以下、実施の形態と称する）について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、説明は、以下の順序で行なう。
【００２６】
＜１．実施の形態＞
［表示装置の構成例］
図４は、本開示の実施の形態である表示装置の構成例を示している。
【００２７】
この表示装置１は、静電容量型のタッチパネルとディスプレイとを一体化し、ディスプレイの表示用の共通電極を、タッチ検出用の一対の検出電極Ｅ１，Ｅ２のうちの一方として兼用したものである。
【００２８】
表示装置１は、制御部１１、ゲートドライバ１２、ソースドライバ１３、駆動電極ドライバ１４、タッチ検出機能付き表示デバイス１０、およびタッチ検出部４０から構成される。
【００２９】
タッチ検出機能付き表示デバイス１０は、液晶表示デバイス２０とタッチ検出デバイス３０から成る。
【００３０】
制御部１１は、外部より供給された映像信号Vdispに基づいて、ゲートドライバ１２、ソースドライバ１３、駆動電極ドライバ１４、およびタッチ検出部４０に対してそれぞれ制御信号を供給し、これらがお互いに同期して動作するように制御する。また、制御部１１は、１フレーム分の映像信号VdispのＭ％（Ｍは任意の値。本実施の形態の場合、Ｍ＝１０）の容量を有するメモリ１１ａを内蔵しており、外部より供給された映像信号Vdispを、その同期信号（VsyncおよびHsync）に合わせてメモリ１１ａに書き込む。なお、メモリ１１ａに書き込まれた映像信号Vdispはソースドライバ１３によって読み出される。
【００３１】
図５は、メモリ１１ａのアドレッシングを模式的に表している。メモリ１１ａは、データ（いまの場合、映像信号Vdisp）の書き込み、読み出しを独立して行えるよう複数のポートを有しており、そのアドレッシングは読み出しアドレスは、書き込みアドレスの後を追いかけるようリング状に設定される。すなわち、メモリ１１ａは、リングバッファとして作用する。なお、メモリ１１ａからの映像信号Vdispの読み出し速度は、メモリ１１ａに対する映像信号Vdispの書き込み速度と一致させる必要はなく可変とされている。この読み出し速度の変更幅はメモリ１１ａの容量に依存しており、最速の読み出し速度を書き込み速度のＭ％増とすることができる。本実施の形態の場合、１０％増とすることができる。
【００３２】
図４に戻る。ゲートドライバ１２は、制御部１１からの制御信号に基づいて、タッチ検出機能付き表示デバイス１０の表示駆動の対象となる１水平ラインを順次選択する機能を有している。具体的には、ゲートドライバ１２は、走査信号Vscanを、走査信号線GCLを介して、画素PixのTFT素子Ｔｒのゲートに印加することにより、タッチ検出機能付き表示デバイス１０の液晶表示デバイス２０にマトリックス状に形成されている画素Pixのうちの１行（１水平ライン）を表示駆動の対象として順次選択するようになされている。
【００３３】
ソースドライバ１３は、制御部１１からの制御信号に基づいて、タッチ検出機能付き表示デバイス１０の各画素Pixに画素信号Vpixを供給する。具体的には、ソースドライバ１３は、メモリ１１ａから画素信号Vpixを読み出し、画素信号線SGLを介して、ゲートドライバ１２により順次選択される１水平ラインを構成する各画素Pixにそれぞれ供給する。そして、これらの画素Pixでは、供給される画素信号Vpixに応じて、１水平ラインの表示が行われるようになされている。
【００３４】
駆動電極ドライバ１４は、制御部１１からの制御信号に基づいて、タッチ検出機能付き表示デバイス１０の駆動電極COMLに駆動信号Vcomを供給する。なお、駆動電極COMLは、所定の本数毎にブロック化されており、ブロック単位で表示駆動信号Vcomdまたはタッチ検出駆動信号Vcomtからなる駆動信号Vcomが供給される。具体的には、表示動作を行う表示動作期間Ｐｄにおいては表示駆動信号Vcomdが印加され、タッチ検出動作を行うタッチ検出動作期間Ｐｔにおいてはタッチ検出駆動信号Vcomtが印加される。
【００３５】
タッチ検出駆動信号Vcomtは、表示駆動信号Vcomdよりも高い周波数を有するものであり、例えば表示駆動信号Vcomdの周波数の１０倍程度にすることができる。
【００３６】
液晶表示デバイス２０は、ゲートドライバ１２から供給される走査信号Vscanに従い、１水平ラインずつ順次走査して画素信号Vpixに基づく表示を行う。タッチ検出デバイス３０は、上述した静電容量型タッチ検出の基本原理に基づき、駆動電極ドライバ１４から供給されるタッチ検出駆動信号Vcomtに従って、１検出ブロックずつ順次走査してタッチ検出を行い、その結果得られるタッチ検出信号Vdetをタッチ検出部４０に出力する。
【００３７】
タッチ検出部４０は、制御部１１からの制御信号に従い、タッチ検出デバイス３０から入力されるタッチ検出信号Vdetに基づいて、タッチ検出デバイス３０に対するタッチ（ユーザの指の接触または接近）の有無を検出し、タッチされた座標を出力する。
【００３８】
［動作説明］
次に、表示装置１にてタッチ検出機能付き表示デバイス１０に画面表示を行う際の表示制御処理について、図６乃至図１４を参照して説明する。
【００３９】
図６は、表示制御処理を説明するフローチャートであり、図７乃至図１４の各図Ａは、外部から供給される映像信号Vdisp、各図Ｂはメモリ１１ａに書き込まれる映像信号Vdisp、各図Ｃはメモリ１１ａから読み出される映像信号Vdispに対応する画面表示を表している。
【００４０】
なお、メモリ１１ａは、上述したように、１フレーム分の映像信号Vdispの１０％の容量を有し、リングバッファとして作用するものであり、図７に示されるように、何も書き込まれていない状態であるとする。
【００４１】
ステップＳ１において、制御部１１は、メモリ１１ａに対して、外部より供給された映像信号Vdispの書き込みを開始する。これにより、図８に示されるように、メモリ１１ａに対して映像信号Vdispが１水平ライン毎に蓄積されてゆく。
【００４２】
ステップＳ２において、制御部１１は、メモリ１１ａの容量一杯まで映像信号Vdispが書き込まれるまで待機し、図９に示されるようにメモリ１１ａの容量一杯まで映像信号Vdispが書き込まされたとき、その旨をソースドライバ１３に通知する。
【００４３】
ステップＳ３において、ソースドライバ１３は、制御部１１からの通知に応じて、図１０に示されるように、メモリ１１ａから映像信号Vdispを書き込み速度の１１０％の速度で読み出しを開始する。さらに、ソースドライバ１３は、映像信号Vdispに基づく１水平ライン単位の画素信号Vpixを、入力時の１．１倍速としたHsyncに同期させてタッチ検出機能付き表示デバイス１０の各画素Pixに供給する。これにより、タッチ検出機能付き表示デバイス１０の１水平ライン単位の画面表示が入力時の１．１倍速で開始される。
【００４４】
このように、入力された映像信号Vdispはメモリ１１ａに書き込まれた後に読み出されて、それに基づく１水平ライン単位の画素信号Vpixがタッチ検出機能付き表示デバイス１０に表示されてゆく。なお、メモリ１１ａからの読み出し速度は、書き込み速度よりも速く設定されているので、この後、図１１乃至図１３に順次示されるように、メモリ１１ａを占める映像信号Vdispの割合は減少する。そして、図１４に示されるように、１フレーム分の画素信号Vpixが入力された段階で、メモリ１１ａを占める画素信号Vpixが全て読み出され、１フレーム分の画面表示が完了する。すなわち、１フレームの最終水平ラインが表示される段階でみれば、入力映像と表示映像のフレームレートが維持される。
【００４５】
図１５は、上述した表示制御処理により、ブランキング期間を増加させた状態を示しており、同図Ａは制御部１１に外部から供給される映像信号Vdispの同期タイミング、同図Ｂは、映像信号Vdispに対応する画面表示の１水平ライン単位の表示タイミングを示している。なお、ここで映像信号Vdispの水平ラインの数は４８０としている。
【００４６】
表示制御処理では、上述したように、メモリ１１ａに対する書き込み速度に対して１０％の速い速度で映像信号Vdispを読み出して表示しているので、フレームレートを維持しつつ、ブランキング期間を増加させることが実現できる。
【００４７】
なお、映像信号Vdispが供給されメモリ１１ａに対する書き込みが開始されてから読出しが開始されるまでのブランキング期間は、タッチ検出機能付き表示デバイス１０の非動作期間となる。したがって、図１６Ｃに示されるように、このタッチ検出機能付き表示デバイス１０の非動作期間を、タッチ検出動作を行うタッチ検出動作期間Ｐｔとして、ブロック化した駆動電極COMLにタッチ検出駆動信号Vcomtを印加するようにすることができる。また、この場合、タッチ検出動作期間Ｐｔに余裕かあるので、タッチ検出駆動信号Vcomtの周波数を、ノイズの影響を受けないものに容易に変更することが可能となる。
【００４８】
ただし、図１７Ｃに示されるように、タッチ検出駆動信号Vcomtを１Hsync毎に印加するようにしてもよい。
【００４９】
ところで、ここまではメモリ１１ａを設けて、映像信号Vdispの読み出しと表示の速度を高速化することにより、ブランキング期間を増やすようにしたが、反対に、ブランキング期間を減少させて、映像信号Vdispの読み出しと表示の速度を低速化させるようにしてもよい。
【００５０】
図１８は、ブランキング期間を減少させて、映像信号Vdispの読み出しと表示の速度を低速化させた状態を示しており、同図Ａは制御部１１に外部から供給される映像信号Vdispの同期タイミング、同図Ｂは、映像信号Vdispに対応する画面表示の１水平ライン単位の表示タイミングを示している。なお、ここでも、映像信号Vdispの水平ラインの数は４８０としている。
【００５１】
図１８に示された状態においても、図１６または図１７と同様に、そのブランキング期間においてタッチ検出駆動信号Vcomtを印加することができる。
【００５２】
以上説明したように、本実施の形態の表示装置１においては、ブランキング期間を調整することができるので、ブランキング期間において駆動電極COMLにタッチ検出駆動信号Vcomtを印加することができる、またタッチ検出駆動信号Vcomtの周波数を調整できる。したがって、タッチ検出の精度の精度が外部ノイズなどによって低下してしまうことを抑止できる。
【００５３】
なお、本開示の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００５４】
１  表示装置，  １０  タッチ検出機能付き表示デバイス，  １１  制御部，  １１ａ  メモリ，  １２  ゲートドライバ，  １３  ソースドライバ，  １４  駆動電極ドライバ，  ２０  液晶表示デバイス，  ３０  タッチ検出デバイス，  ４０  タッチ検出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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