(57)【要約】【課題】表示品質の低下を抑制する。【解決手段】表示装置は、フレームごとにフレームレートが設定される入力信号を受け付け、受け付けたフレームを、第１の極性で出力される第１のフレーム、または第１の極性を反転させた第２の極性で出力される第２のフレームとし、所定の期間において第１のフレームを出力する第１のフレーム時間と第２のフレームを出力する第２のフレーム時間とが同じになるように、第１のフレームのフレームレートと第２のフレームのフレームレートを変換する変換部と、第１のフレームを第１の極性で表示部に出力し、第２のフレームを第２の極性で表示部に出力する出力部と、を有する。【選択図】図１
2017107031.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレームごとにフレームレートが設定される入力信号を受け付け、受け付けたフレームを、第１の極性で出力される第１のフレーム、または前記第１の極性を反転させた第２の極性で出力される第２のフレームとし、所定の期間において前記第１のフレームを出力する第１のフレーム時間と前記第２のフレームを出力する第２のフレーム時間とが同じになるように、前記第１のフレームのフレームレートと前記第２のフレームのフレームレートを変換する変換部と、
前記第１のフレームを前記第１の極性で表示部に出力し、前記第２のフレームを前記第２の極性で前記表示部に出力する出力部と、
を有する表示装置。
【請求項２】
前記変換部は、連続して入力するフレームに対し、前記表示部において前記第１の極性と前記第２の極性を反転させる反転周期に基づくフレーム単位ごとに前記第１のフレームから成る第１のフレーム単位と、前記第２のフレームから成る第２のフレーム単位とを交互に設定し、前記第１のフレーム単位内の第１のフレームと前記第２のフレーム単位内の第２のフレームとを対応付け、対応付けた前記第１のフレームのフレームレートと、前記第２のフレームのフレームレートとを同じ値にする、
請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記変換部は、前記フレームごとに前記フレームを記憶する複数のメモリ領域を有するフレームメモリを備え、
受け付けた前記フレームを前記入力信号に設定された入力フレームレートで前記フレームメモリに書き込み、前記フレームメモリに書き込まれている前記フレームを変換後の出力フレームレートで読み出して前記表示部に出力する、
請求項１または２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記変換部は、前記フレームの入力フレームレートの最大値と最小値が、予め前記メモリ領域の個数に応じて決められる所定の関係を満たす前記入力信号を受け付ける、
請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記変換部は、所定のメモリ領域に対して前記フレームの書き込みが開始されてから読み出しが開始されるまでの遅延時間が、前記複数のメモリ領域への前記フレームの書き込みが一巡し、前記所定のメモリ領域への書き込みが再度行われるまでの最短の時間内に設定される、
請求項３に記載の表示装置。
【請求項６】
前記変換部は、前記フレームメモリに、前記第１のフレームを記憶する第１のメモリ領域と、前記第１のフレームに続けて入力する前記第２のフレームを記憶する第２のメモリ領域とを有し、
前記第１のフレームについて検知した入力フレームレート及び前記遅延時間と、入力フレームレートの最大値及び最小値と、に基づいて出力フレームの最大出力フレームレートと最小出力フレームレートとを算出して前記第１のフレームの入力フレームレートと比較し、前記第１のフレームの入力フレームレートが前記最大出力フレームレートよりも大きいときは前記最大出力フレームレートを前記出力フレームレートに設定し、前記第１のフレームの入力フレームレートが前記最小出力フレームレートよりも小さいときは前記最小出力フレームレートを前記出力フレームレートに設定し、前記第１のフレームの入力フレームレートが前記最大出力フレームレートと前記最小出力フレームレートの間の値であるときは、前記第１フレームの入力フレームレートを前記出力フレームレートに設定する、
請求項５に記載の表示装置。
【請求項７】
前記変換部は、前記第１のフレームの入力フレームレートをｆ１、遅延時間をｔｏｆｓ、前記遅延時間の最大遅延時間をｔｏｆｓｍａｘ及び最小遅延時間をｔｏｆｓｍｉｎ、前記入力信号の最大フレームレートをＦｍａｘ及び最小フレームレートをＦｍｉｎとしたとき、前記最大出力フレームレートｆｏｍａｘを、
ｆｏｍａｘ＝２／（−ｔｏｆｓ＋１／ｆ１＋ｔｏｆｓｍｉｎ＋１／Ｆｍｉｎ）
によって算出し、前記最小出力フレームレートｆｏｍｉｎを、
ｆｏｍｉｎ＝２／（−ｔｏｆｓ＋１／ｆ１＋ｔｏｆｓｍａｘ＋１／Ｆｍａｘ）
によって算出する、
請求項６に記載の表示装置。
【請求項８】
前記変換部は、前記フレームメモリに、前記第１のフレームを記憶する第１のメモリ領域と、前記第１のフレームに続けて入力する前記第２のフレームを記憶する第２のメモリ領域と、前記第２のフレームに続けて入力し、前記第１の極性で出力される第３のフレームを記憶する第３のメモリ領域と、前記第３のフレームに続けて入力し、前記第２の極性で出力される第４のフレームを記憶する第４のメモリ領域と、を有し、
前記第１のフレームの入力フレームレートと前記第２のフレームの入力フレームレートの平均値を前記第１のフレームと前記第２のフレームの出力フレームレートに設定し、前記第３のフレームの入力フレームレートと前記第４のフレームの入力フレームレートの平均値を前記第３のフレームと前記第４のフレームの出力フレームレートに設定する、
請求項３に記載の表示装置。
【請求項９】
前記変換部は、前記入力信号の入力フレームの最大フレームレートを最小フレームレートの３倍を超えない値とし、前記遅延時間を前記最大フレームレートのフレーム時間の４倍に制限する、
請求項８に記載の表示装置。
【請求項１０】
表示装置が、
フレームごとにフレームレートが設定される入力信号を受け付け、
受け付けたフレームを、第１の極性で出力される第１のフレーム、または前記第１の極性を反転させた第２の極性で出力される第２のフレームとし、
所定の期間において前記第１のフレームを出力する第１のフレーム時間と前記第２のフレームを出力する第２のフレーム時間とが同じになるように、前記第１のフレームのフレームレートと前記第２のフレームのフレームレートを変換し、
前記第１のフレームを前記第１の極性で表示部に出力し、
前記第２のフレームを前記第２の極性で前記表示部に出力する、
表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置及び表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、表示装置は、動画像信号など、一定のフレームレートで入力する画像信号を一定のリフレッシュレートで表示部に表示する場合が多かった。しかし、近年では、ホスト側の処理に応じてフレームごとにダイナミックにフレームレートが変化する画像信号が表示装置に入力されるようになってきている。
【０００３】
このように入力フレームレートが可変の画像信号に対し、リフレッシュレートが固定であると、入力フレームレートとリフレッシュレートとの差に起因する表示品質の低下が懸念される。そこで、入力される動画像信号のフレームレートの整数倍になるようにリフレッシュレートを制御することによって表示品質の低下を抑制する表示装置がある。また、入力フレームレートとリフレッシュレートとの差によってデータの入出力の追い越しが発生するフレームを予測し、追い越しによって発生する表示の乱れを軽減するフレームレート変換装置がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２９８８０１号公報
【特許文献２】特開２００５−１２４１６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、入力フレームレートが可変の画像信号を表示する場合に、単に、入力フレームレートとリフレッシュフレームレートとを適合させるだけでは、例えば、フレーム間のフレームレートの差に起因して表示品質が低下するおそれがある。
本発明は、入力フレームレートが可変の画像信号を表示する際の表示品質の低下を抑制する表示装置及び表示方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、フレームごとにフレームレートが設定される入力信号を受け付け、受け付けたフレームを、第１の極性で出力される第１のフレーム、または前記第１の極性を反転させた第２の極性で出力される第２のフレームとし、所定の期間において前記第１のフレームを出力する第１のフレーム時間と前記第２のフレームを出力する第２のフレーム時間とが同じになるように、前記第１のフレームのフレームレートと前記第２のフレームのフレームレートを変換する変換部と、前記第１のフレームを前記第１の極性で表示部に出力し、前記第２のフレームを前記第２の極性で前記表示部に出力する出力部と、を有する表示装置である。
【０００７】
また、本発明の他の一態様は、表示装置に以下の処理を実行させる表示方法である。表示装置は、フレームごとにフレームレートが設定される入力信号を受け付け、受け付けたフレームを、第１の極性で出力される第１のフレーム、または前記第１の極性を反転させた第２の極性で出力される第２のフレームとし、所定の期間において前記第１のフレームを出力する第１のフレーム時間と前記第２のフレームを出力する第２のフレーム時間とが同じになるように、前記第１のフレームのフレームレートと前記第２のフレームのフレームレートを変換し、前記第１のフレームを前記第１の極性で表示部に出力し、前記第２のフレームを前記第２の極性で表示部に出力する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施の形態の表示装置を示す図である。
【図２】第２の実施の形態の表示装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【図３】液晶パネルの構成の一例を示す断面図である。
【図４】液晶パネルの画素部の構成の一例を示す図である。
【図５】液晶駆動用ドライバの機能ブロック構成を示す図である。
【図６】フレームレート制御部によるフレームレート制御の一例を示す図である。
【図７】コマ落ちとリピート表示が発生するタイミングを示す図である。
【図８】次遅延時間を示す図である。
【図９】リスク回避が可能な出力フレームレートの範囲を示す図である。
【図１０】第２の実施の形態における出力処理の手順を示すフローチャートである。
【図１１】第２の実施の形態におけるフレームレート演算処理の手順を示すフローチャートである。
【図１２】第２の実施の形態におけるフレームレート制御の一例を示す図である。
【図１３】第２の実施の形態におけるフレームレート制御の一例を示す図である。
【図１４】第３の実施の形態のフレームレート制御の一例を示す図である。
【図１５】第４の実施の形態のフレームレート制御部の構成を示す機能ブロック図である。
【図１６】第４の実施の形態のフレームレート制御の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明の各実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
なお、開示はあくまでも一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状などについて模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。
また、本発明と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
【００１０】
［第１の実施の形態］
図１は、第１の実施の形態の表示装置を示す図である。第１の実施の形態の表示装置１０は、変換部１１と、出力部１２と、表示部１３と、を有し、入力信号１に基づいて、表示部１３に表示を行う。
【００１１】
表示装置１０はフレームごとにフレームレートが可変に設定される入力信号を受け付ける。図１の例では、入力信号１は、フレームレートが異なるフレームＡ（１ａ）、フレームＢ（１ｂ）、フレームＣ（１ｃ）及びフレームＤ（１ｄ）を含み、この順に表示装置１０に入力する。なお、フレームレートは、単位時間当たりに処理されるフレーム数であり、各フレームが入力あるいは出力するフレーム時間はフレームレートの逆数になる。フレーム時間は、フレーム周期とも呼ばれる。図１では、入力信号１の各フレームの水平方向の長さはフレーム時間を表しており、例えば、フレームＡ（１ａ）はフレームＢ（１ｂ）よりフレーム時間が長い（フレームレートが低い）。フレームレートは、入力信号１を生成する外部装置または自装置において、信号処理を行うプロセッサの負荷状況などに応じて適宜設定される。フレームレートの値は、例えば、入力信号１に付加されて表示装置１０に入力する。
【００１２】
変換部１１は、順次入力する入力信号１を受け付け、受け付けたフレームを、第１の極性で出力される第１のフレームまたは第２の極性で出力される第２のフレームとする。そして、所定の期間において第１のフレームを出力する第１のフレーム時間と、第２のフレームを出力する第２のフレーム時間とが同じになるように、第１のフレームのフレームレートと、第２のフレームのフレームレートを変換する。以下では、変換後のフレームレートを出力フレームレートとする。変換部１１は、こうして出力フレームレートに変換された出力信号２を生成し、変換後の出力フレームレートによって出力部１２に出力する。
【００１３】
ここで、第１のフレーム及び第２のフレームは、第１の極性と第２の極性とが反転する反転周期に基づいて決定する。例えば、１フレームごとに極性が反転する１反転周期の場合には、１フレームごとに交互に第１のフレームと第２のフレームとを設定する。２フレームごとに極性が反転する２反転周期の場合には、２フレームごとに交互に第１のフレームと第２のフレームとを設定する。図１に示す例は、１フレームごとに極性が反転する構成であり、フレームＡ（１ａ）を第１のフレーム、フレームＢ（１ｂ）を第２のフレーム、フレームＣ（１ｃ）を第１のフレーム、フレームＤ（１ｄ）を第２のフレームとしている。所定の期間は、極性が反転する反転周期を単位として反転周期の整数倍の値を設定する。例えば、図１に示すフレームごとに極性が反転する反転周期であれば、所定の期間は、１反転周期に相当する２フレーム、または２反転周期に相当する４フレームを設定することができる。設定された所定の期間において、第１のフレームのフレーム時間の合計値と、第２のフレームのフレーム時間の合計値とが同じになるように各フレームのフレームレートを変換する。図１に示す例では、所定の期間を１反転周期とし、フレームＡ（１ａ）とフレームＢ（１ｂ）、フレームＣ（１ｃ）とフレームＤ（１ｄ）それぞれのフレーム時間が同じになるように、フレームレートを変換している。具体的には、フレームＡ（１ａ）のフレームレートを共通とし、フレームＢ（１ｂ）を斜線で示したブランキング期間を付加し、出力フレームＢ（２ｂ）に変換している。同様に、フレームＤ（１ｄ）にブランキング期間を付加し、出力フレームＣ（２ｃ）と同じフレームレートの出力フレームＤ（２ｄ）に変換している。出力信号２は、それぞれのフレームに設定された出力フレームレートで出力部１２に出力する。
【００１４】
出力部１２は、出力信号２を受け付け、第１のフレームを第１の極性で表示部１３に出力し、第２のフレームを第１の極性を反転させた第２の極性で表示部１３に出力する。
表示部１３は、第１のフレームと第２のフレームとが交互に出力されることによって、反転駆動する。
【００１５】
例えば、表示部１３が液晶デバイスである場合、液晶に同極性の直流電圧が印加され続けることによる液晶材料の劣化を抑制するため、コモン電極の電位を基準として画素電極に供給される表示信号の極性を所定の周期で反転させている。しかしながら、フレームごとにフレームレートが設定される入力信号１のフレームレートでそのまま液晶デバイスを駆動すると、正負の極性のバランスがとれず、直流成分が液晶デバイスに重畳し、表示品質の低下につながるおそれがある。表示装置１０では、入力信号１のフレームレートを変換部１１において、第１のフレームと第２のフレームの出力フレーム時間が等しくなるフレームレートに変換した出力信号２を生成する。出力部１２は、出力信号２を受け付け、第１のフレームを第１の極性で表示部１３に出力し、第２のフレームを第２の極性で表示部１３に出力する。これにより、表示部１３は、第１の極性で駆動される駆動時間と、第１の極性を反転した第２の極性で駆動される駆動時間とが同じになるため、表示品質の低下を抑制することができる。
【００１６】
なお、上記の一例では、所定の期間を１反転周期としたが、２反転周期とした場合には、フレームＡ（１ａ）に対応するフレームをフレームＤ（１ｄ）としてもよい。このとき、フレームＢ（１ｂ）に対応するフレームはフレームＣ（１ｃ）になる。すなわち、所定の期間内でそれぞれのフレーム時間の合計値が同じになれば、組み合わせは任意である。
【００１７】
［第２の実施の形態］
次に、表示装置のハードウェア構成について説明する。図２は、第２の実施の形態の表示装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【００１８】
表示装置１００は、制御部１１０によって装置全体が制御されている。制御部１１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１１を有し、ＣＰＵ１１１には、バス１８０を介してＲＡＭ（Random Access Memory）１１２及びＲＯＭ（Read Only Memory）１１３と複数の周辺機器が接続されている。
【００１９】
ＣＰＵ１１１は、制御部１１０の処理機能を実現するプロセッサである。
ＲＡＭ１１２は、制御部１１０の主記憶装置として使用される。ＲＡＭ１１２には、ＣＰＵ１１１に実行させるＯＳ（Operating System）のプログラムやアプリケーションプログラムの少なくとも一部が一時的に格納される。また、ＲＡＭ１１２には、ＣＰＵ１１１による処理に必要な各種データが格納される。
【００２０】
ＲＯＭ１１３は、読み出し専用の半導体記憶装置で、ＯＳのプログラム、アプリケーションプログラム、及び書き替えをしない固定データが格納される。また、ＲＯＭ１１３の代わり、あるいはＲＯＭ１１３に加えて、二次記憶装置としてフラッシュメモリなどの半導体記憶装置を使用することもできる。
バス１８０に接続されている周辺機器としては、液晶駆動用ドライバ１２０、照明駆動ドライバ１４０、入力インタフェース１６０及び通信インタフェース１７０がある。
【００２１】
液晶駆動用ドライバ１２０には、液晶パネル１３０が接続されている。液晶パネル１３０は、画素がマトリクス状に配置されており、各画素に対応するコモン電極及び画素電極を順次駆動することにより、画像を表示する。液晶パネル１３０を駆動する電界は、横電界であっても縦電界であってもよい。液晶駆動用ドライバ１２０は、コモン電極の電位を基準として画素電極の極性を所定の周期で反転させる反転駆動を行う。また、反転駆動の方式には、極性をフレームごとに反転させるフレーム反転や、ライン（画素行）ごとのライン反転、カラム（画素列）ごとのカラム反転、ドットごとのドット反転などがある。液晶パネルは、上記の反転駆動のいずれを採用することも可能である。また、液晶パネル１３０は、透過型、反射型、または半透過型のいずれを採用することも可能である。以下では、液晶パネル１３０は、１フレームごとに極性を反転させる１反転周期で駆動するとして説明する。
【００２２】
照明駆動ドライバ１４０には、バックライト１５０が接続されている。バックライト１５０は、照明部の一例である。照明駆動ドライバ１４０は、バックライト１５０の光源を制御することによってバックライト１５０の輝度を制御する。光源には、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）を用いることができる。なお、照明部の一例として、液晶パネル１３０の背面に配置されるバックライト１５０を例示したが、照明部の配置位置はこれに限られない。例えば、液晶パネルが反射型の液晶パネルであった場合、照明部は、液晶パネルの表面に配置されるフロントライトであってもよい。さらに、反射型の液晶パネルの場合は、バックライト１５０及び照明駆動ドライバ１４０は省略されてもよい。
【００２３】
入力インタフェース１６０には、利用者の指示を入力する入力装置が接続されている。例えば、キーボードや、ポインティングデバイスとして使用されるマウス、タッチパネルなどの入力装置が接続される。入力インタフェース１６０は、入力装置から送られてくる信号をＣＰＵ１１１に送信する。通信インタフェース１７０は、ネットワーク１９０に接続されている。通信インタフェース１７０は、ネットワーク１９０を介して、他のコンピュータまたは通信機器との間でデータの送受信を行う。
【００２４】
次に、液晶パネルについて説明する。図３は、液晶パネルの構成の一例を示す断面図である。
液晶パネル１３０は、第１基板１３１ａと第２基板１３１ｂとの間に、液晶層１３２と、液晶層１３２を挟んで形成される第１配向膜１３３ａ及び第２配向膜１３３ｂと、第１基板１３１ａ側に共通電極１３４、絶縁膜１３５及び画素電極１３６と、第２基板１３１ｂ側にカラーフィルタ１３７と、を有する。さらに、第１基板１３１ａの外側に第１偏光板１３８ａ、第２基板１３１ｂの外側に第２偏光板１３８ｂが配置される。また、液晶パネル１３０の下部には、光源１５１と導光板１５２を有するバックライトが配置される。光源１５１から出射された光は、導光板１５２で散乱された後、液晶パネル１３０に出射される。
【００２５】
第１基板１３１ａは、アレイ基板であり、液晶層１３２側に向かって、共通電極１３４、絶縁膜１３５、画素電極１３６及び第２配向膜１３３ｂが順に積層される。絶縁膜１３５を挟んで形成される共通電極１３４と画素電極１３６の電位差によって発生する電界によって、液晶層１３２の液晶分子が回転し、液晶パネル１３０を透過する光の偏光方向が変わる。液晶分子の偏光方向と、第１偏光板１３８ａ及び第２偏光板１３８ｂとの組み合わせにおいて、各画素の光の透過率を変化させ、画像表示を行う。第２配向膜１３３ｂは、第１配向膜１３３ａとともに、共通電極１３４及び画素電極１３６による電位差がないときの液晶分子の向きを配向する。第２基板１３１ｂは、対向基板であり、液晶層１３２側に向かってカラーフィルタ１３７と、第１配向膜１３３ａが積層される。カラーフィルタ１３７は、液晶層１３２を透過してきた光を所定の色に変換して出射する。
【００２６】
また、第１基板１３１ａには、画素回路を駆動する駆動ＩＣ１２５と、外部信号線と駆動ＩＣ１２５とを接続するＦＰＣ（Flexible Printed Circuits；フレキシブルプリント基板）１３９が配置される。
なお、図３では、第１基板１３１ａに共通電極１３４と画素電極１３６を設ける構成を示したが、共通電極１３４と画素電極１３６の配置位置はこれに限られない。共通電極１３４と画素電極１３６の少なくとも一方を第２基板１３１ｂに設ける構成としてもよい。また、第１基板１３１ａには、画素電極１３６、絶縁膜１３５、共通電極１３４及び第２配向膜１３３ｂの順で積層されてもよい。画素電極１３６と共通電極１３４は、絶縁膜を間に挟んで同層に形成されてもよい。また、カラーフィルタ１３７は、第１基板１３１ａに形成されてもよい。さらに、駆動ＩＣ１２５は、ＦＰＣ１３９上に配置されてもよい。
【００２７】
次に、画素部の構成について説明する。図４は、液晶パネルの画素部の構成の一例を示す図である。図４は、アクティブマトリクス型の構成を示している。
第１基板１３１ａの表示領域には、複数の走査線ＳＣＬと、複数の信号線ＤＴＬとが縦横に配線されており、それぞれの交差部に対応して画素回路１３１１が設けられている。画素回路１３１１は、例えば、スイッチング素子である薄膜トランジスタＴＦＴ（Thin Film Transistor）と、ＴＦＴに接続する液晶と電極から構成される。一方、周辺領域には、走査線ＳＣＬを走査駆動する垂直ドライバ１２６と、画像信号を信号線ＤＴＬに供給する水平ドライバ１２７とが配置されており、共に駆動ＩＣ１２５に接続する。図４に示す例では、駆動ＩＣ１２５、垂直ドライバ１２６及び水平ドライバ１２７が協働して画素回路１３１１を駆動する。このように、液晶駆動用ドライバ１２０は、駆動ＩＣ１２５、垂直ドライバ１２６及び水平ドライバ１２７が処理を分担する構成としてもよい。
【００２８】
画素回路１３１１は、垂直ドライバ１２６による駆動によってＴＦＴを介して信号線ＤＴＬから書き込まれた画像信号が画素電極１３６に供給される。一方、共通電極１３４には、コモン電位が印加される。これにより、画素電極１３６と共通電極１３４間の電位差によって電界が発生し、液晶分子が回転する。
以上のようなハードウェア構成によって、本実施の形態の処理機能を実現することができる。上記構成は一例であり、構成は適宜変更される。
【００２９】
次に、液晶駆動用ドライバ１２０の構成について説明する。図５は、液晶駆動用ドライバの機能ブロック構成を示す図である。液晶駆動用ドライバ１２０は、入力Ｉ／Ｆ（InterFace）部１２１と、フレームレート制御部１２２と、液晶パネル駆動部１２３と、を有する。なお、図５の太線の矢印は、フレームレート制御対象の信号の流れを示す。画像信号は、入力Ｉ／Ｆ部１２１、書込制御部２２１を経由してフレームメモリ２２３に書き込まれる。フレームメモリ２２３に書き込まれた画像信号は、読出制御部２２６、出力フレーム制御部２２８を経由して液晶パネル駆動部１２３に出力され、液晶パネル駆動部１２３の駆動信号として液晶パネル１３０を駆動する。各部について説明する。
【００３０】
入力Ｉ／Ｆ部１２１は、ホスト側に生成された画像信号が入力され、ドライバ内部用信号へ変換した後、フレームレート制御部１２２へ出力する。画像信号は、例えば、アプリケーション処理を行ったＣＰＵ１１１が生成する。また、通信インタフェース１７０を介して外部から入力するとしてもよい。
【００３１】
液晶パネル駆動部１２３は、フレームレート制御部１２２の出力信号が入力され、液晶パネル１３０を駆動する駆動信号へ変換し、液晶パネル１３０へ出力する。表示装置１００では、液晶パネル１３０は１フレームごとに反転駆動するので、液晶パネル駆動部１２３は１フレームごとに駆動信号の極性を反転させて液晶パネル１３０を駆動する。液晶パネル駆動部１２３は、図１に示す出力部１２の一実施例である。
【００３２】
フレームレート制御部１２２は、入力Ｉ／Ｆ部１２１から入力する入力信号のフレームレートを変換し、液晶パネル駆動部１２３へ出力する。信号はフレーム単位で処理するので、以下の説明では、フレームレート制御部１２２へ入力する信号を入力フレーム、フレームレート制御部１２２から出力する信号を出力フレームとする。フレームレート制御部１２２は、図１に示す変換部１１の一実施例である。フレームレート制御部１２２は、書込制御部２２１と、遅延検知部２２２と、フレームメモリ２２３と、設定値記憶部２２４と、演算部２２５と、読出制御部２２６と、出力フレームレート生成部２２７と、出力フレーム制御部２２８と、を有する。書込制御部２２１、遅延検知部２２２、演算部２２５、読出制御部２２６、出力フレームレート生成部２２７及び出力フレーム制御部２２８は、液晶駆動用ドライバ１２０に実装するプロセッサがその処理機能を実現する。フレームメモリ２２３及び設定値記憶部２２４は、液晶駆動用ドライバ１２０に実装するメモリに記憶領域が確保される。
【００３３】
書込制御部２２１は、入力Ｉ／Ｆ部１２１からフレームごとに設定されたフレームレートで入力する入力フレームをフレームメモリ２２３に書き込む制御を行う。書き込みの開始と、入力フレームに設定されるフレームレートの設定値は、遅延検知部２２２へ通知する。なお、フレームレートは、遅延検知部２２２が検出するとしてもよい。
【００３４】
遅延検知部２２２は、フレームメモリ２２３にフレームのデータの書き込みを開始してから読み出しを開始するまでの遅延時間と、入力時のフレームレートとを検出し、演算部２２５へ通知する。例えば、書込制御部２２１より書き込み開始のタイミングを取得し、読出制御部２２６から読み出し開始のタイミングを取得して遅延時間を測定する。また、入力フレームレートは、書込制御部２２１から取得するとしてもよいし、例えば、フレーム開始タイミングと次のフレーム開始タイミングとの間の時間を測定し、算出するとしてもよい。
【００３５】
フレームメモリ２２３は、入力Ｉ／Ｆ部１２１を介して入力する入力フレームのフレームデータをフレーム単位で一時的に保存するメモリである。フレームメモリ２２３は、１フレーム（表示画面１面分）のデータ部分を格納する２つの領域を有する。図５の例では、第１メモリ２２３１と、第２メモリ２２３２とである。このような構成を２面のフレームメモリと呼ぶ。書込制御部２２１は、フレームが入力するごとに、データ部分を２面のフレームメモリ２２３の第１メモリ２２３１と第２メモリ２２３２とに交互に書き込む。
【００３６】
設定値記憶部２２４は、演算部２２５が出力フレームレートを演算する際に必要な情報を記憶する記憶領域である。例えば、入力フレームレートの上限値または下限値などの設定値を記憶する。
【００３７】
演算部２２５は、遅延検知部２２２から取得する遅延時間及び入力フレームレートと、設定値記憶部２２４に記憶する設定値とに基づき、第１の極性の駆動信号に対応する第１フレームのフレーム時間と、第２の極性の駆動信号に対応する第２フレームのフレーム時間とが同じになるように、それぞれの出力フレームレートを算出する。出力フレームレートの演算処理の詳細は後述する。
【００３８】
出力フレームレート生成部２２７は、演算部２２５が算出した出力フレームレートに基づき、出力フレーム制御部２２８に必要な出力フレームレートタイミング信号を生成する。出力フレーム制御部２２８は、出力フレームレート生成部２２７において生成された出力フレームレートタイミング信号に基づき、読出制御部２２６と共同して、出力する出力データのフレームレートを制御する。
このような構成の液晶駆動用ドライバ１２０によってフレームレート制御処理を行う。
【００３９】
なお、上記では、フレームレート制御を液晶駆動用ドライバ１２０に実装するプロセッサとメモリを用いて実行するとしたが、制御部１１０が少なくとも一部のフレームレート制御を行う構成としてもよい。
【００４０】
次に、フレームレート制御部１２２におけるフレームレート制御処理について説明する。以下は、フレームメモリ２２３が２面のメモリ領域を有し、極性の反転がフレームごとに行われる構成におけるフレームレート制御処理を示すものである。図６は、フレームレート制御部によるフレームレート制御の一例を示す図である。なお、図６の横軸は、経過時間を示し、縦軸は表示ラインを示している。
【００４１】
フレームレート制御部１２２には、入力フレームとして、フレームレートがそれぞれ、６０ＨｚのフレームＡ３０１、５０ＨｚのフレームＢ３０２、４５ＨｚのフレームＣ３０３、５０ＨｚのフレームＤ３０４が順次入力する。ここで、フレームＡ３０１は、バックポーチ（ＢＰ）部分と、データ（Ａ）部分と、フロントポーチ（ＦＰ）部分とを有し、フレームレートはＦＰによって調整する。他のフレームも同様である。したがって、データ部分のデータ量と、フレームが入力してからデータ部分の書き込み、または、読み出しが開始されるタイミング及び終了するタイミングは、フレームレートによらず一定である。なお、本実施例においてＦＰによって調整する場合を例示するが、ＢＰによって調整してもよい。
【００４２】
書込制御部２２１は、入力するフレームに同期して、フレームメモリ２２３の第１メモリ２２３１と、第２メモリ２２３２とに交互にフレームのデータを書き込む。最初の書込処理４０１では、フレームＡ３０１のデータＡが第１メモリ２２３１に書き込まれ、続く書込処理５０１でフレームＢ３０２のデータＢが第２メモリ２２３２に書き込まれる。なお、書込処理４０１に示す矢印は、データの書き込み順を示す。他も同様である。以下では、フレームメモリ２２３に設けられたメモリ領域の一巡を１サイクルとする。例えば、２面のメモリ領域を有するフレームメモリ２２３の場合、第１メモリ２２３１、第２メモリ２２３２の順に書き込まれたとき１サイクルが終了したとする。読み出しも同様である。また、第１メモリ２２３１に書き込まれるフレームを第１フレーム、第２メモリ２２３２に書き込まれるフレームを第２フレームとして説明する。
【００４３】
遅延検知部２２２は、第１フレームデータであるフレームＡ３０１のデータＡの第１メモリ２２３１への書き込みを開始してから、読み出しが可能となるまでの遅延時間ｔｏｆｓを計測し、演算部２２５へ通知する。また、遅延検知部２２２は、フレームＡ３０１の入力フレームレートも検出し、演算部２２５へ通知する。
【００４４】
演算部２２５は、入力フレームのフレームレート及び遅延時間ｔｏｆｓに基づいて、出力フレームの出力フレームレートを算出する。算出時、設定値記憶部２２４に記憶するフレームレートの上下限値なども参照する。図６に示す例では、反転周期を形成する連続して入力する２フレームについて共通の出力フレームレートを算出する。ここでは、連続して入力する第１フレームと第２フレームのうち、先に入力する第１フレームのフレームレートを共通の出力フレームレートにする。例えば、連続して入力するフレームＡ３０１（６０Ｈｚ）とフレームＢ３０２（５０Ｈｚ）は、共通の出力フレームレートとして６０Ｈｚの出力フレームレートが設定される。６０Ｈｚの出力フレームレートは、入力時のフレームＡ３０１の入力フレームレートと同じである。
【００４５】
出力フレームレート生成部２２７は、設定された６０Ｈｚの出力フレームレートタイミング信号を生成し、出力フレーム制御部２２８へ出力する。例えば、クロック信号をカウントし、フレームレートタイミング信号を生成する。出力フレーム制御部２２８は、６０Ｈｚの出力フレームレートタイミング信号に基づいて出力フレームの出力処理を制御する。読出制御部２２６は、第１メモリ２２３１からの読出処理４０２によってデータＡを読み出す。出力フレーム制御部２２８は、読み出したデータに基づいて生成した出力フレームＡ６０１を液晶パネル駆動部１２３に出力する。同様に、第２メモリ２２３２からの読出処理５０２によってデータＢを６０Ｈｚのフレームレートで読み出し、出力フレームＢ６０２を生成する。このように、出力フレームＡ６０１と出力フレームＢ６０２とを、同じ出力フレームレートで出力する。同様に、出力フレームＣ６０３と出力フレームＤ６０４とは、フレームＣ３０３の入力フレームレート４５Ｈｚと同じ値の出力フレームレートで出力する。
【００４６】
このように、１フレームの反転周期で極性を反転させて液晶パネル１３０を駆動する液晶パネル駆動部１２３に対し、連続して入力する第１フレーム及び第２フレームのフレームレートを共通とすることにより、液晶パネル１３０が第１の極性で駆動される時間と、第２の極性で駆動される時間とを等しくすることができる。これにより、極性のバランスがとれないことに起因して直流成分が液晶デバイスに重畳したときに生じる表示品質の低下を防止することができる。
【００４７】
ところで、図６に示すケースでは、フレームメモリ２２３への書き込みタイミングと、読み出しタイミングとは逆転していない。例えば、入力順が先のフレームの読み出しが後のフレームの書き込みより遅くなったり、フレームの書き込みより前にフレームの読み出しがあったり、などのタイミングの逆転によってコマ落ちやリピート表示となるおそれがある。
【００４８】
コマ落ちやリピート表示が発生するタイミングについて説明する。図７は、コマ落ちとリピート表示が発生するタイミングを示す図である。図７（Ａ）はコマ落ちが発生するタイミングを示し、（Ｂ）はリピート表示が発生するタイミングを示す。なお、電極の極性の反転周期やフレームメモリ２２３が有する２面のメモリ領域など、フレーム制御処理の条件は図６と同様である。
【００４９】
（Ａ）に示すように、コマ落ちは、例えば、フレームレートの低いフレームＡの後に、フレームレートの高いフレームＢが続くような場合に発生する。入力フレームのフレームメモリ２２３への書込処理は、入力フレームレートによってタイミングが制御される。図７の例では、入力フレームレートに基づいて、第１メモリ２２３１へのデータＡ書込処理４１１、第２メモリ２２３２へのデータＢ書込処理５１１、第１メモリ２２３１へのデータＣ書込処理４１３が行われる。一方、演算部２２５は、先に入力するフレームＡの入力フレームレートを出力フレームＡ６１１と出力フレームＢ６１２の共通の出力フレームレートに設定する。高いフレームレートで行われるデータＢ書込処理５１１が終了後、データＣ書込処理４１３が開始されるが、この時点では出力フレームＢ６１２の処理は開始されていない。そして、データＣの読み出しが行われる前に、データＥ書込処理４１４が行われる。すなわち、出力フレームＢ６１２のフレームレートが低いため、第１メモリ２２３１からのデータＣ読出処理の前に第１メモリ２２３１へのデータＥ書込処理４１４が開始されるというタイミングの逆転が生じる。出力フレームＢ６１２の出力後、フレームＣの出力時点６１３では、第１メモリ２２３１にはフレームＥのデータがあり、フレームＣのコマ落ちが発生する。
【００５０】
一方、（Ｂ）に示すように、リピート表示は、例えば、フレームレートの高いフレームＡの後に、フレームレートの低いフレームＢが続くような場合に発生する。（Ａ）と同様に、入力フレームのフレームメモリ２２３への書込処理は、入力フレームレートによってタイミングが制御される。図７の例では、入力フレームレートに基づいて、第１メモリ２２３１へのデータＡ書込処理４２１、第２メモリ２２３２へのデータＢ書込処理５２１、第１メモリ２２３１へのデータＣ書込処理４２３が行われる。一方、演算部２２５は、先に入力するフレームＡの入力フレームレートを出力フレームＡ６２１と出力フレームＢ６２２の共通の出力フレームレートに設定する。このため、出力フレームＢ６２２の出力が終了し、フレームＣの出力時点６２３では、データＣ書込処理４２３が開始していない場合が生じる。このように、データＣ書込処理４２３の前に、フレームＣ読出処理が開始されるというタイミングの逆転が生じる。出力フレームＢ６２２の出力後、次のフレームＣのデータがないため、フレームＢのリピート表示が発生する。
【００５１】
なお、上記の構成は、フレームメモリ２２３に２面のメモリ領域を有し、１フレームごとの反転周期を行う表示装置１００において、出力のフレームレートを、連続して入力するフレームのうち、少なくとも先に入力するフレームの入力フレームレートに保つことで可能にするものである。このような構成において、フレームメモリ２２３の記憶領域の面数を３面以上とすることにより、同一のメモリに対する読出処理と書込処理の間の期間を延ばすことができるため、コマ落ちやリピート表示を抑制することができる。さらに、フレームメモリ２２３の記憶領域の面数を４面、６面、・・・２ｎ（ｎ≧１）面とすることにより、奇数番目のメモリを第１メモリ、偶数番目のメモリを第２メモリと同様に動作させることができる。これにより、同一の出力フレームレートで出力するデータのメモリ位置が一定となり、処理を簡素化できる。一方、演算部２２５において、入力フレームレートをできるだけ保ちながら、コマ落ちやリピート表示を抑制するように出力フレームレートを制御することもできる。
フレームメモリ２２３に２面のメモリ領域を有し、１フレームごとの反転周期を行う表示装置１００において、フレームレート制御部１２２は、第１のフレームと第２のフレームの出力フレームレートを共通の値に設定する際、コマ落ちやリピート表示を抑制するように、出力フレームレートを制御する。
【００５２】
第１に、送信側から送られてくるフレームの入力フレームレートの範囲を設定しておく。例えば、最大のフレームレートをＦｍａｘ、最小のフレームレートをＦｍｉｎとして、液晶駆動用ドライバ１２０に入力するフレームのフレームレートは次式を満たすとする。
【００５３】
Ｆｍａｘ  ≦  ２Ｆｍｉｎ                                    ・・・（１）
【００５４】
式（１）のように入力する画像信号のフレームレートの範囲を制限することにより、図７に示すようなフレーム間のフレームレートの差によって生じるコマ落ちやリピート表示を削減することができる。画像信号の最大フレームレートＦｍａｘと最小フレームレートＦｍｉｎは、送信側から事前に取得し、フレームレート制御部１２２の設定値記憶部２２４に保持しておく。
【００５５】
第２に、フレームメモリ２２３へのフレームデータ書き込みから読み出しまでの遅延時間の範囲を設定しておく。最大遅延時間をｔｏｆｓｍａｘとし、次式で表す。
【００５６】
ｔｏｆｓｍａｘ＝  ２／Ｆｍａｘ                              ・・・（２）
式（２）のようにすることにより、第１メモリ２２３１への書き込みが開始されてから第２メモリ２２３２への書き込みが終了する前に、第１メモリ２２３１からの読み出しが開始される。なお、最小遅延時間ｔｏｆｓｍｉｎは、０から最大遅延時間ｔｏｆｓｍａｘの間の任意の値が設定される。最大遅延時間ｔｏｆｓｍａｘ及び最小遅延時間ｔｏｆｓｍｉｎは、フレームレート制御部１２２の設定値記憶部２２４に保持しておく。
【００５７】
第３に、第１メモリ２２３１への書き込み開始から読み出しを開始するまでの遅延時間ｔｏｆｓを測定し、第１メモリ２２３１への書き込みが終了した時点でコマ落ちやリピート表示のリスクを回避可能な出力フレームレートの範囲を算出する。具体的には、必ず次遅延時間が最大遅延時間ｔｏｆｓｍａｘと最小遅延時間ｔｏｆｓｍｉｎの範囲内となる出力フレームレート範囲を算出する。
【００５８】
次遅延時間について説明する。図８は、次遅延時間を示す図である。図８のｆ１は第１フレームの入力フレームレート、ｆ２は第２フレームの入力フレームレート、ｆｏは共通の出力フレームレート、ｔｏｆｓは測定を行った第１メモリ２２３１における現時（フレームＡ）の遅延時間、ｔｏｆｓｎは次のフレーム（フレームＣ）の次遅延時間を示す。なお、次遅延時間は、予測される遅延時間である。図に示すように、現時の第１フレームをフレームＡとし、フレームＡの書き込み開始時点を起点として、次に第１フレームとなるフレームＣの書き込み開始時点は、現時の第１フレーム（フレームＡ）のフレーム時間１／ｆ１と、第２フレーム（フレームＢ）のフレーム時間１／ｆ２の後になる。一方、フレームＣの読み出し開始は、同じ起点から、現時の第１フレーム（フレームＡ）の遅延時間ｔｏｆｓと、第１フレームの出力フレーム時間１／ｆｏと、第２フレームの出力フレーム時間１／ｆｏと、が経過した後になる。したがって、次遅延時間ｔｏｆｓｎは、次式で表すことができる。
【００５９】
ｔｏｆｓｎ＝  −１／ｆ２＋（２／ｆｏ−１／ｆ１＋ｔｏｆｓ）        ・・・（３）
式（３）を出力フレームレートについて解くと、
【００６０】
ｆｏ＝２／（−ｔｏｆｓ＋１／ｆ１＋ｔｏｆｓｎ＋１／ｆ２）          ・・・（４）
を得る。
図９は、リスク回避が可能な出力フレームレートの範囲を示す図である。図９は、ｔｏｆｓｎをｆ２の関数で示した図である。水平方向はｆ２のフレームレート［Ｈｚ］を示し、垂直方向はｔｏｆｓｎの時間［ｍｓ］を示す。なお、図９は、最大フレームレートＦｍａｘ＝６０Ｈｚ、最小フレームレートＦｍｉｎ＝３０Ｈｚ、最小遅延時間ｔｏｆｓｍｉｎ＝５ｍｓ、最大遅延時間ｔｏｆｓｍａｘ＝３３．３ｍｓとしている。
【００６１】
図９の点線は、それぞれ出力フレームレートｆｏを最小のフレームレート（３０Ｈｚ）から最大のフレームレート（６０Ｈｚ）としたときのｔｏｆｓｎを示している。例えば、ｔｏｆｓｎ（ｆｏ＝３０Ｈｚ）は、出力フレームレートｆｏを３０Ｈｚとしたときのｔｏｆｓｎを示している。他も同様である。このように、ｔｏｆｓｎは、いずれもｆ２のフレームレートが大きくなるにしたがって、値が大きくなっている。また、同じｆ２であれば、出力フレームレートｆｏが小さくなるほど値が大きい。
【００６２】
ここで、最小フレームレートＦｍｉｎ、最大フレームレートＦｍａｘ、最小遅延時間ｔｏｆｓｍｉｎ及び最大遅延時間ｔｏｆｓｍａｘは設定値であるため、この制限値に囲まれた領域内にｔｏｆｓｎが収まる出力フレームレートｆｏであれば、リスクを回避することができる。すなわち、書き込みと読み出しのタイミングが逆転することがない。ここから制限内に収まるｆｏの範囲を考えると、最小出力フレームレートｆｏｍｉｎは、図９の最大遅延時間ｔｏｆｓｍａｘと最大フレームレートＦｍａｘとの交点になる。一方、最大出力フレームレートｆｏｍａｘは、最小遅延時間ｔｏｆｓｍｉｎと最小フレームレートＦｍｉｎとの交点になる。
以上から、式（４）に最小出力フレームレートｆｏｍｉｎの条件（ｔｏｆｓｎ＝ｔｏｆｓｍａｘ、ｆ２＝Ｆｍａｘ）を代入し、
【００６３】
ｆｏｍｉｎ＝２／（−ｔｏｆｓ＋１／ｆ１＋ｔｏｆｓｍａｘ＋１／Ｆｍａｘ）
・・・・（５）
を得る。同様に、式（４）に最大出力フレームレートｆｏｍａｘの条件（ｔｏｆｓｎ＝ｔｏｆｓｍｉｎ、ｆ２＝Ｆｍｉｎ）を代入し、
【００６４】
ｆｏｍａｘ＝２／（−ｔｏｆｓ＋１／ｆ１＋ｔｏｆｓｍｉｎ＋１／Ｆｍｉｎ）
・・・・（６）
を得る。演算部２２５は、式（５）、（６）に基づいて最大出力フレームレートｆｏｍａｘと最小出力フレームレートｆｏｍｉｎとを算出し、第１メモリ２２３１に書き込んだ入力フレームレートと比較する。第１メモリ２２３１に書き込んだ際のフレームレートが最大出力フレームレートｆｏｍａｘと最小出力フレームレートｆｏｍｉｎの範囲内であれば、第１フレームの入力フレームレートを出力フレームレートとする。第１メモリ２２３１に書き込んだ入力フレームレートが最大出力フレームレートｆｏｍａｘより大きければ、最大出力フレームレートｆｏｍａｘを出力フレームレートにする。第１フレームのフレームレートが最小出力フレームレートｆｏｍｉｎより小さければ、最小出力フレームレートｆｏｍｉｎを出力フレームレートにする。
【００６５】
次に、フレームレート制御処理についてフローチャートを用いて説明する。フレームレートの制御は、液晶パネル駆動部１２３に出力する出力信号に対して行われる。
図１０は、第２の実施の形態における出力処理の手順を示すフローチャートである。
【００６６】
［ステップＳ１１］演算部２２５は、フレームレートの変換対象が第１フレームであるか否かを判定する。演算部２２５は、対象が第１フレームであれば、処理をステップＳ１２に進め、対象が第１フレームでなければ処理をステップＳ１３に進める。
【００６７】
［ステップＳ１２］演算部２２５は、第１フレームの出力フレームレートを算出するフレームレート演算処理を行う。フレームレート演算処理では、例えば、第１フレームの入力フレームと同一のフレームレートを、第１フレームの出力フレームレートとして設定してもよい。また、設定値記憶部２２４に記憶された設定値に基づいて、フレーム演算処理を行ってもよい。設定値を利用したフレームレートの演算処理の詳細は、図１１を用いて説明する。フレームレート演算処理終了後、処理をステップＳ１４に進める。
【００６８】
［ステップＳ１３］演算部２２５は、第２フレームの出力フレームレートを第１フレームの出力フレームレートと同じにする。
［ステップＳ１４］出力フレームレート生成部２２７は、設定された出力フレームレートを生成し、出力フレーム制御部２２８は生成された出力フレームレートを用いてフレームデータを出力する。
【００６９】
以上の処理手順が実行されることにより、フレームレートを変換した出力信号が出力される。第１フレームと第２フレームは同じフレーム時間となるようにフレームレートが変換される。これにより、第１フレームを第１の極性、第２フレームを第２の極性で液晶パネル１３０を駆動したときの正負のバランスがとれるため、直流成分の重畳による表示品質の低下を抑制することができる。
【００７０】
次に、フレームレート演算処理について説明する。図１１は、第２の実施の形態におけるフレームレート演算処理の手順を示すフローチャートである。
［ステップＳ１２０］演算部２２５は、第１フレームについて遅延検知部２２２が測定した遅延時間ｔｏｆｓを取得する。
［ステップＳ１２１］演算部２２５は、設定値記憶部２２４に記憶する設定値を読み出す。設定値記憶部２２４には、最小遅延時間ｔｏｆｓｍｉｎ、最大遅延時間ｔｏｆｓｍａｘ、最小フレームレートＦｍｉｎ及び最大フレームレートＦｍａｘを含む設定値２２４ａが記憶されており、演算部２２５はこれらの情報を読み出す。
【００７１】
［ステップＳ１２２］演算部２２５は、読み出した情報と、式（５）、（６）を用いて、最大出力フレームレートｆｏｍａｘと、最小出力フレームレートｆｏｍｉｎとを算出する。
【００７２】
［ステップＳ１２３］演算部２２５は、最小出力フレームレートｆｏｍｉｎと、最小フレームレートＦｍｉｎのうちの大きい方と、第１フレームの入力フレームレートｆ１とを比較する。入力フレームレートｆ１の方が、最小出力フレームレートｆｏｍｉｎと、最小フレームレートＦｍｉｎのうちの大きい方以下であるときは、処理をステップＳ１２４に進める。入力フレームレートｆ１の方が、最小出力フレームレートｆｏｍｉｎと、最小フレームレートＦｍｉｎのうちの大きい方より大きいときは処理をステップＳ１２５に進める。
【００７３】
［ステップＳ１２４］演算部２２５は、第１フレームの出力フレームレートｆｏ１を最小出力フレームレートｆｏｍｉｎと、最小フレームレートＦｍｉｎのうちの大きい方に設定し、処理を終了する。
【００７４】
［ステップＳ１２５］演算部２２５は、最大出力フレームレートｆｏｍａｘと、最大フレームレートＦｍａｘのうちの小さい方と、第１フレームの入力フレームレートｆ１とを比較する。入力フレームレートｆ１の方が、最大出力フレームレートｆｏｍａｘと、最大フレームレートＦｍａｘのうちの小さい方以上であるときは、処理をステップＳ１２６に進める。入力フレームレートｆ１の方が、最大出力フレームレートｆｏｍａｘと、最大フレームレートＦｍａｘのうちの小さい方より小さいときは処理をステップＳ１２７に進める。
【００７５】
［ステップＳ１２６］演算部２２５は、第１フレームの出力フレームレートｆｏ１を最大出力フレームレートｆｏｍａｘと、最大フレームレートＦｍａｘのうちの小さい方に設定し、処理を終了する。
【００７６】
［ステップＳ１２７］演算部２２５は、第１フレームの入力フレームレートｆ１を第１フレームレートの出力フレームレートとし、処理を終了する。
【００７７】
以上の処理手順が実行されることにより、コマ落ちやリピート表示などのリスクを回避可能な出力フレームレートであって、第１フレームの入力フレームレートに近い値が出力フレームレートに算出される。
【００７８】
次に具体例を挙げて上記のフレーム制御処理を説明する。図１２、１３は、第２の実施の形態におけるフレームレート制御の一例を示す図である。図１２、１３に示す例では、設定値記憶部２２４には、最小フレームレートＦｍｉｎ＝３０Ｈｚ、最大フレームレートＦｍａｘ＝６０Ｈｚ、最小遅延時間ｔｏｆｓｍｉｎ＝５ｍｓ、最大遅延時間ｔｏｆｓｍａｘ＝３３．３ｍｓが設定されている。また、液晶駆動用ドライバ１２０には、フレームＡ（３０Ｈｚ）、フレームＢ（４０Ｈｚ）、フレームＣ（５０Ｈｚ）、フレームＤ（４０Ｈｚ）、フレームＥ（６０Ｈｚ）、フレームＦ（３０Ｈｚ）、フレームＧ（６０Ｈｚ）、フレームＨ（３０Ｈｚ）、フレームＩ（６０Ｈｚ）が順次入力する。なお、カッコ内は入力フレームレートを示す。図１２は、フレームＡからフレームＥまで、図１３はフレームＥからフレームＩまでを示している。
【００７９】
入力したフレームＡは、フレームメモリ２２３の第１メモリ２２３１に書き込まれ、遅延時間ｔｏｆｓ（３０ｍｓ）経過後、読み出し４３２が行われる。続いて入力するフレームＢは、フレームＡの第１メモリ２２３１への書込処理４３１が終了後、第２メモリ２２３２への書込処理５３１が行われる。第２メモリ２２３２へ書き込まれたフレームＢは、出力フレームＡ６３１の出力後、読出処理５３２が行われる。
【００８０】
ここで、フレームＡについて測定された遅延時間ｔｏｆｓ１が３０ｍｓとなるので、演算部２２５が式（５）を用いて算出したｆｏｍｉｎは３７．５０Ｈｚになる。フレームＡの入力フレームレートｆ１は３０Ｈｚであるから、ｆｏｍｉｎ＞ｆ１となり、出力フレームレートｆｏは３７．５０Ｈｚに設定する。このように出力フレームレートを設定することにより、フレームＢ読出処理５３２と、次の第１フレームであるフレームＣ書込処理４３３とが逆転しない。
【００８１】
続いて、演算部２２５は、フレームＣを第１フレーム、フレームＤを第２フレームとして同様のフレームレート制御処理を行う。フレームＣについて測定された遅延時間ｔｏｆｓ２が２５ｍｓとなるので、演算部２２５が式（６）を用いて算出したｆｏｍａｘは４４．４４Ｈｚになる。フレームＣの入力フレームレートｆ１は６０Ｈｚであるから、ｆｏｍａｘ＜ｆ１となり、出力フレームレートｆｏは４４．４４Ｈｚに設定する。このように出力フレームレートを設定することにより、フレームＤ読出処理５３４と、次の第１フレームであるフレームＥ書込処理４３５とが逆転しない。
【００８２】
次のフレームＥからの処理について図１３を用いて説明する。演算部２２５は、フレームＥについて測定された遅延時間ｔｏｆｓ３が２５ｍｓとなるので、式（５）を用いて算出したｆｏｍｉｎは３３．３３Ｈｚ、式（６）を用いて算出したｆｏｍａｘは６６．６７Ｈｚになる。フレームＥの入力フレームレートｆ１は６０Ｈｚであるから、ｆｏｍｉｎ＜ｆ１＜ｆｏｍａｘとなり、出力フレームレートｆｏは６０Ｈｚに設定する。同様に、演算部２２５は、フレームＧについて測定された遅延時間ｔｏｆｓ４が８．３ｍｓとなるので、式（６）を用いてｆｏｍａｘ＝４２．８３Ｈｚを算出する。フレームＧの入力フレームレートｆ１は６０Ｈｚであることから、ｆｏｍａｘ＜ｆ１となり、出力フレームレートｆ０は４２．８３Ｈｚに設定する。
【００８３】
このように演算部２２５は、式（５）、（６）を用いてｆｏｍｉｎとｆｏｍａｘを算出し、出力フレームレートの範囲を設定する。そして、範囲内で第１フレームの入力フレームレートｆ１に最も近いフレームレートを第１フレームと第２フレームとに共通の出力フレームレートとして設定する。これにより、液晶パネル駆動部１２３において、第１フレームと第２フレームを反転駆動したとき、第１の極性と第２の極性の駆動周期のバランスがとれるため、直流成分が重畳して焼き付きが発生するなどといった表示品質の低下を抑制することができる。
【００８４】
また、出力フレームレートの範囲を適切に制限することによって、コマ落ちやリピート表示といった、入力フレームのフレームレートと、フレームレート変換後の出力フレームレートとの差に起因する表示品質の低下も抑制することができる。さらに、表示品質の低下を抑える出力フレームレートの範囲内で第１フレームの入力フレームレートに最も近いフレームレートが設定されるので、上記のような表示品質の低下を抑制しつつ、画像信号の送信側の意図に沿った表示が可能となる。
【００８５】
［第３の実施の形態］
第２の実施の形態では、液晶パネル駆動部１２３は１フレームごとに反転駆動を行うとしたが、第３の実施の形態では、２フレームごとに反転駆動を行うとする。フレームレート制御部１２２の構成は、図５に示す第２の実施の形態と同様であるので、説明は省略する。
【００８６】
図１４は、第３の実施の形態のフレームレート制御の一例を示す図である。図６と同じものには同じ番号を付す。第３の実施の形態では、２フレームごとに反転駆動を行うので、液晶パネル駆動部１２３は、連続する出力フレームＡ６４１と出力フレームＢ６４２とを同じ第１の極性で出力する。また、続く出力フレームＣ６４３と出力フレームＤ６４４とを同じ第２の極性で出力する。
【００８７】
図１４に示す入力フレームは、図６に示す第２の実施の形態の入力フレームと同じである。また、入力フレームをフレームメモリ２２３に書き込む処理も同様である。すなわち、最初に入力するフレームＡ３０１を第１メモリ２２３１に書き込む書込処理４４１、続いて入力するフレームＢ３０２を第２メモリ２２３２に書き込む書込処理５４１を行う。同様にして、フレームＣ３０３を第１メモリ２２３１に書き込む書込処理４４３と、フレームＤ３０４を第２メモリ２２３２に書き込む書込処理５４３を行う。これらの書込処理は、フレームに設定される入力フレームレートで実行される。
【００８８】
一方、フレームメモリ２２３からフレームデータを読み出し、出力フレームを生成する処理は、第２の実施の形態と異なる。第３の実施の形態では、２フレームごとに反転駆動を行うので、出力フレームＡ６４１と出力フレームＢ６４２を合わせたフレーム時間と、出力フレームＣ６４３と出力フレームＤ６４４とを合わせたフレーム時間とが同じ時間になるようにフレームレートを制御する。出力フレームＡ６４１は、第１メモリ２２３１からの読出処理４４２によって読み出し、入力フレームレートと同じ６０Ｈｚの出力フレームレートで出力する。出力フレームＢ６４２は、第２メモリ２２３２からの読出処理５４２によって読み出し、入力フレームレートと同じ５０Ｈｚの出力フレームレートで出力する。第３フレームの出力フレームＣ６４３は、第１メモリ２２３１からの読出処理４４４によって読み出し、第１フレームの出力フレームレートと同じ６０Ｈｚの出力フレームレートで出力する。第４フレームの出力フレームＤ６４４は、第２メモリ２２３２からの読出処理５４４によって読み出し、第２フレームのフレームレートと同じ５０Ｈｚの出力フレームレートで出力する。
【００８９】
このように、出力フレームＡ６４１と出力フレームＢ６４２を入力フレームと同じ出力フレームレートで出力する。そして、出力フレームＣ６４３を出力フレームＡ６４１と同じ出力フレームレートで出力し、出力フレームＤ６４４を出力フレームＢ６４２と同じ出力フレームレートで出力する。これにより、第１の極性で出力される出力フレームＡ６４１と出力フレームＢ６４２を合わせたフレーム時間と、極性が反転する出力フレームＣ６４３と出力フレームＤ６４４を合わせたフレーム時間とが同じになる。この結果、２フレームの反転周期の場合において、直流成分が重畳して焼き付きが発生するなどといった表示品質の低下を抑制することができる。
【００９０】
なお、上記のフレームレート制御では、出力フレームＣ６４３の出力フレームレートを出力フレームＡ６４１と同じ値とし、出力フレームＤ６４４の出力フレームレートを出力フレームＢ６４２と同じ値とするとしたが、本発明はこれに限定されない。出力フレームＣ６４３と出力フレームＤ６４４の合計のフレーム時間が、出力フレームＡ６４１と出力フレームＢ６４２の合計のフレーム時間と同じになればよく、出力フレームＣ６４３と出力フレームＤ６４４のフレーム時間の配分は適宜設定できる。例えば、出力フレームＣ６４３の出力フレームレートをフレームＣ３０３の入力フレームレートとし、出力フレームＤ６４４の出力フレームレートで調整するとしてもよい。
【００９１】
また、例えば、フレームＡ３０１、フレームＢ３０２、フレームＣ３０３、フレームＤ３０４の入力フレームレートをそれぞれｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４とする。出力フレームＣ６４３と出力フレームＤ６４４を合算したフレーム時間を１／ｆ１＋１／ｆ２とし、１／ｆ１：１／ｆ２＝１／ｆ３：１／ｆ４を満たすように出力フレームＣ６４３と出力フレームＤ６４４の出力フレームレートを算出する。この場合、出力フレームＣ６４３の出力フレームレートｆｏ３は、
【００９２】
ｆｏ３＝［（ｆ１＋ｆ２）＊ｆ３・ｆ４2］／〔ｆ１・ｆ２・（ｆ３＋ｆ４）〕
・・・（７）
によって算出する。同様に、出力フレームＤ６４４の出力フレームレートｆｏ４は、
【００９３】
ｆｏ４＝［（ｆ１＋ｆ２）＊ｆ３2・ｆ４］／〔ｆ１・ｆ２・（ｆ３＋ｆ４）〕
・・・（８）
によって算出する。これによって、単に、出力フレームＡ６４１及び出力フレームＢ６４２と同じ出力フレームレートとする場合と比べ、出力フレームＣ６４３及び出力フレームＤ６４４を入力フレームレートに近い値とすることができる。
【００９４】
このように、２フレームごとに反転駆動が行われる場合であっても、反転駆動に起因する表示品質の低下を抑制することができる。なお、第３の実施の形態では、２フレームごとに反転駆動を行う場合について説明したが、例えば、４フレーム以上のより長い周期で反転駆動を行う場合についても同様に出力フレームレートを制御することができる。
また、第２の実施の形態と同様にして、コマ落ちやリピート表示を抑制するように出力フレームレートを制御するとしてもよい。
【００９５】
［第４の実施の形態］
第２の実施の形態及び第３の実施の形態では、液晶駆動用ドライバ１２０に実装するフレームメモリ２２３に、第１メモリ２２３１と第２メモリ２２３２の２面のメモリ領域を設けるとしたが、第４の実施の形態では、４面のメモリ領域を設ける。
【００９６】
図１５は、第４の実施の形態のフレームレート制御部の構成を示す機能ブロック図である。図５と同じものには同じ番号を付す。第４の実施の形態のフレームレート制御部１２４は、書込制御部２２１と、遅延検知部２２２と、設定値記憶部２２４と、演算部２２５と、読出制御部２２６と、出力フレームレート生成部２２７と、出力フレーム制御部２２８と、フレームメモリ２２９と、を有する。フレームメモリ２２９以外の構成部は図５に示すフレームレート制御部１２２と同様であるので、説明は省略する。
【００９７】
フレームメモリ２２９は、入力Ｉ／Ｆ部１２１を介して入力する入力フレームをフレーム単位で一時的に保存するメモリである。フレームメモリ２２９は、１フレームのデータ部分を格納する４面分の記憶領域を有する。ここでは、第１メモリ２２９１、第２メモリ２２９２、第３メモリ２２９３及び第４メモリ２２９４を有する。書込制御部２２１は、フレームデータが入力するごとに、入力フレームのデータ部分を４面のフレームメモリ２２９に書き込む。入力が最初のフレームのデータを第１メモリ２２９１、２番目のフレームのデータを第２メモリ２２９２、３番目のフレームのデータを第３メモリ２２９３、４番目のフレームのデータを第４メモリ２２９４に書き込み、次のフレームは第１メモリ２２９１に書き込むというように、サイクリックにメモリを使用する。演算部２２５は、フレームメモリ２２９に書き込まれたフレームデータについて、２面ずつを単位として出力フレームレートを算出する。第４の実施の形態では、入力２面分の平均周期を出力フレーム時間とする。例えば、第１フレームの入力フレームレートをｆ１、第２フレームの入力フレームレートをｆ２、第３フレームの入力フレームレートをｆ３、第４フレームの入力フレームレートをｆ４とする。演算部２２５は、第１フレーム及び第２フレームについて、次式を用いて出力フレームレートｆｏ12を算出する。
【００９８】
１／ｆ１＋１／ｆ２＝２／ｆｏ12                                    ・・・（９）
の関係があるので、出力フレームレートについて解くと、
【００９９】
ｆｏ12＝２・ｆ１・ｆ２／（ｆ１＋ｆ２）                          ・・・（１０）
となる。同様に、第３フレームと第４フレームの出力フレームレートｆｏ34は、次式で算出する。
【０１００】
ｆｏ34＝２・ｆ３・ｆ４／（ｆ３＋ｆ４）                          ・・・（１１）
なお、コマ落ちやリピート表示対策として、以下の制限を設ける。最大フレームレートをＦｍａｘ、最小フレームレートをＦｍｉｎ、最初のフレームの遅延時間をｔｏｆｓとし、次式を満たす範囲とする。
【０１０１】
Ｆｍａｘ＜  ３Ｆｍｉｎ，  ｔｏｆｓ＝  ４／Ｆｍａｘ            ・・・（１２）
このようなフレームレート制御部１２４によるフレームレート制御の動作を説明する。図１６は、第４の実施の形態のフレームレート制御の一例を示す図である。図１６の例では、Ｆｍａｘ＝６０Ｈｚ、Ｆｍｉｎ＝２０Ｈｚに設定されている。
【０１０２】
図１６に示す例では、書込制御部２２１は、フレームＡ（３０Ｈｚ）、フレームＢ（６０Ｈｚ）、フレームＣ（６０Ｈｚ）、フレームＤ（６０Ｈｚ）、フレームＥ（３０Ｈｚ）、フレームＦ（６０Ｈｚ）、フレームＧ（６０Ｈｚ）、フレームＨ（６０Ｈｚ）の順に入力する。入力に同期して、第１メモリ２２９１にフレームＡを書き込む書込処理７１１、第２メモリ２２９２にフレームＢを書き込む書込処理７２１、第３メモリ２２９３にフレームＣを書き込む書込処理７３１、第４メモリ２２９４にフレームＤを書き込む書込処理７４１を行う。遅延時間ｔｏｆｓ１が経過した時点では、フレームＡとフレームＢとがフレームメモリ２２９に書き込まれており、演算部２２５は検出された入力フレームレートから式（１０）を用いて出力フレームレートを算出する。図１６の例では、出力フレームとして４０Ｈｚが算出される。そして、算出された出力フレームレートに基づいて、出力フレームＡ６５１、出力フレームＢ６５２が出力される。続いて、第３フレームのフレームＣと第４フレームのフレームＤについて、入力フレームレートから式（１１）を用いて出力フレームレートを算出する。図１６の例では、出力フレームレートとして６０Ｈｚが算出される。そして、算出された出力フレームレートに基づいて、出力フレームＣ６５３、出力フレームＤ６５４が出力される。
【０１０３】
上記の構成によれば、１サイクルの１番目のフレームの遅延時間ｔｏｆｓは、４／Ｆｍａｘ固定となり、書き込みと読み出しのタイミングの逆転も生じない。したがって、コマ落ちやリピート表示など、入力フレームレートと出力フレームレートとの差に起因する表示品質の低下を抑制することができる。
【０１０４】
このように、４面のメモリ領域を備えた場合、２面のメモリ領域を備えた場合と比較し、より容易にコマ落ちやリピート表示を防止することができる。その一方、フレームメモリ２２３の容量は倍必要になり、コストがかかる。フレームメモリに何面分のメモリ領域を備えるかは、必要に応じて適宜設定される。なお、フレームメモリに４面以上のメモリ領域を備える場合にも、４面の場合と同様な考え方でフレームレートを制御することができる。
【０１０５】
なお、上記の処理機能は、コンピュータによって実現することができる。その場合、表示装置が有すべき機能の処理内容を記述したプログラムが提供される。そのプログラムをコンピュータで実行することにより、上記処理機能がコンピュータ上で実現される。処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体としては、磁気記憶装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリなどがある。磁気記憶装置には、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ；Hard Disk Drive）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、磁気テープなどがある。光ディスクには、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＤＶＤ−ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ（Recordable）／ＲＷ（ReWritable）などがある。光磁気記録媒体には、ＭＯ（Magneto-Optical disk）などがある。
【０１０６】
プログラムを流通させる場合には、例えば、そのプログラムが記録されたＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭなどの可搬型記録媒体が販売される。また、プログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することもできる。
【０１０７】
プログラムを実行するコンピュータは、例えば、可搬型記録媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、自己の記憶装置に格納する。そして、コンピュータは、自己の記憶装置からプログラムを読み取り、プログラムにしたがった処理を実行する。なお、コンピュータは、可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムにしたがった処理を実行することもできる。また、コンピュータは、ネットワークを介して接続されたサーバコンピュータからプログラムが転送されるごとに、逐次、受け取ったプログラムにしたがった処理を実行することもできる。
また、上記の処理機能の少なくとも一部を、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）などの電子回路で実現することもできる。
【０１０８】
本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。例えば、前述の各実施の形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除若しくは設計変更を行ったもの、又は、工程の追加、省略若しくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１０９】
１・・・入力信号、  １ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ・・・フレーム、  ２・・・出力信号、  ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ・・・出力フレーム、  １０・・・表示装置、  １１・・・変換部、  １２・・・出力部、  １３・・・表示部、  １００・・・表示装置、  １１０・・・制御部、  １２０・・・液晶駆動用ドライバ、  １２１・・・入力Ｉ／Ｆ部、  １２２・・・フレームレート制御部、  １２３・・・液晶パネル駆動部、  １３０・・・液晶パネル、  ２２１・・・書込制御部、  ２２２・・・遅延検知部、  ２２３・・・フレームメモリ、  ２２４・・・設定値記憶部、  ２２５・・・演算部、  ２２６・・・読出制御部、  ２２７・・・出力フレームレート生成部、  ２２８・・・出力フレーム制御部、  ２２９・・・フレームメモリ
【図１】
2017107031.tif 000003
【図２】
2017107031.tif 000004
【図３】
2017107031.tif 000005
【図４】
2017107031.tif 000006
【図５】
2017107031.tif 000007
【図６】
2017107031.tif 000008
【図７】
2017107031.tif 000009
【図８】
2017107031.tif 000010
【図９】
2017107031.tif 000011
【図１０】
2017107031.tif 000012
【図１１】
2017107031.tif 000013
【図１２】
2017107031.tif 000014
【図１３】
2017107031.tif 000015
【図１４】
2017107031.tif 000016
【図１５】
2017107031.tif 000017
【図１６】
2017107031.tif 000018