JP2006145640A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】表示デバイスの駆動時に、表示パターンによる負荷変動周期により圧電性をもつ部品が発する騒音を回避し、静粛性や耳障りな騒音を排除した表示装置を実現する。
【解決手段】表示パネル１をライン毎に駆動する場合、表示パターンによりライン毎の負荷変動が可聴周波数成分を持っていると、コンデンサ等の圧電性をもつ部品が音鳴りし、騒音となる。そこで、負荷変動検出部５は、入力表示データをライン毎に積算し、その値の変動量と変動周期から、駆動負荷の変動量が大きく、変動周期が可聴周波数範囲となると想定される場合に、変動周期を表す表示パターンを生成し、ラインの駆動順序の入れ替えをドライバ制御部６に指示する。ドライバ制御部６は、この表示パターンに応じたラインの駆動順序の入れ替えパターンをテーブルから検索し、変動周期を可聴周波数範囲外に変化させて騒音発生を回避する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、表示デバイスを駆動して所望の映像や情報を表示する表示装置に係り、詳しくは、表示デバイスの駆動に起因して圧電性をもつ部品から発せられる騒音を回避し、静粛性や耳障りな騒音の排除を実現した表示装置に関する。

近年、テレビ受像機やモニタディスプレイ等に用いられる表示装置の大型化に伴い、それらに用いられる表示デバイスの駆動に必要な最大電力も増大している。その電力は、表示パターンによって異なり、表示パターンによるその差分も、増大している。表示デバイスの駆動回路におけるコンデンサ等の圧電性をもつ部品にとっては、その差分が電圧リップルとして現れる為、そのリップル量が大きければ、振動量が増えることになり、その振動周期が、可聴周波数範囲となった場合、騒音として認識されてしまう可能性が大きくなっている。

その理由を説明するため、以下に従来の表示装置の電気的構成とその動作例を示す。図９は、従来の表示装置の電気的構成の一例を示すブロック図である。この例での表示デバイスは、液晶等の表示パネルである。表示装置は、表示データとして入力された映像や情報を表示する表示パネル１と、この表示パネル１を駆動するソース・ドライバ２及びゲート・ドライバ３と、少なくともドライバ制御部１１を含む制御部１２とを具備する。ドライバ制御部１１は、まず、ソース・ドライバ２へ、駆動するライン（走査線）に該当するデータ（Ｄａｔａ）を出力する。通常、このデータは、シリアル形式で入力される表示データがそのままシリアル形式で出力される。表示パネル１の駆動方式によっては、入力表示データの並べ替えが必要な場合がある。この場合には、メモリ部１３を備えて、入力表示データを、一旦、このメモリ部１３に記憶して並べ替えた後に、ドライバ制御部１１に入力する。ドライバ制御部１１は、また、ゲート・ドライバ３へ、フレームの先頭にスタートパルス（ＶＳＰ）を出力するとともに、複数の連続するシフトクロック（ＶＣＫ）を出力することによってＶＳＰをシフトさせ、駆動するライン（０１，０２，０３…）にソース・データが出力されるように制御する。その際、駆動ラインのシフト中にソース・データが出力されないようにマスクを行い、シフトが終了して所定のラインを駆動する際にソース・データを出力させるために、出力イネーブル信号（ＶＯＥ）を出力する。ドライバ制御部１１は、また、液晶表示パネルのように、駆動電圧に極性制御が必要な場合は、電圧極性制御信号（ＰＣ）を、駆動ラインに合わせてソース・ドライバ２へ出力する。
以上のように、表示パネル１の駆動は１ライン毎に行われるため、１ライン毎の駆動タイミングで、当該ラインの輝度に応じて負荷変動が発生し、これが電圧リップルとなって圧電性をもつ部品を振動させることになる。

次に、この従来例の動作について説明する。輝度が暗い程、駆動負荷が小さく、輝度が明るい程、駆動負荷が大きくなる表示装置において、駆動水平周波数が６５ｋＨｚの場合を想定する。まず、輝度がライン毎に白黒を繰り返すような表示パターンで各ラインを駆動した場合には、「白黒白黒…」となるように、１ライン毎の負荷変動周期となるため、駆動回路に発生するリップルは図４のようになる。このときの負荷変動周期Ａは、３３ｋＨｚで可聴周波数範囲外であり、このリップルによって圧電性のある部品が振動しても騒音として認識されることはない。次に、２ライン毎に白黒を繰り返すような表示パターンで各ラインを駆動した場合には、「白白黒黒白白黒黒…」となるため、２ライン毎に負荷の変動が生じ、駆動回路には、図５に示すようなリップルが生じることになる。このときの負荷変動周期Ｂは、１６．２５ｋＨｚとなり、可聴周波数（２０ｋＨｚ以下）範囲となるため、このリップルによって圧電性のある部品が振動すると、騒音として認識されることとなる。以上のように、ライン毎に駆動する表示デバイスにおいては、駆動毎、つまり、水平同期の周期に負荷変動が生じることになり、騒音として認識される条件である振動周期については、表示デバイスを駆動するタイミングに依存している。

なお、これまでの表示装置から発せられる騒音の低減技術としては、下記の特許文献に記載された技術が知られている。特許文献１では、液晶ディスプレイ等で用いられる圧電トランスの振動周波数による接続導体の音鳴りを防止するために、接続導体を振動緩衝部を介して圧電トランスの接続部に接続している。また、特許文献２では、液晶容量の圧電気現象による液晶表示パネル面から発せられる低周波音を低減するために、この低周波音が１垂直期間における対向電極の両極性の電圧のうち一方が多くなった場合に発生するとして、対向電極の駆動信号を１水平期間（ライン）毎に極性を反転させ、かつ、１垂直期間において一方の極性の期間が他方の極性の期間よりも長い場合、長い方の期間の極性を任意のタイミングで反転させることにより、１垂直期間における対向電極の両極性の実行値電圧を同じくしている。さらに、特許文献３では、液晶パネルのバックライトとして用いられているＥＬ（エレクトロ・ルミネッセンス）発光素子の音鳴りを低減するために、ＥＬ層を挟む前面電極（液晶パネル側の電極）と背面電極とから成るＥＬ発光素子を、その背面電極側で電気絶縁層を介して載置するプリント基板の対向面に、ベタ塗り状の銅箔パターンを形成し、この銅箔パターンと前面電極を接続して、前面電極と同相の交流電圧を印加している。
特開２０００−３４９３６０号公報 特開２００４−０８６１４７号公報 特開平１１−１３３４２４号公報

しかしながら、上記従来の技術では、表示デバイスの駆動時に、大型化による負荷変動量の増大に伴って、圧電性をもつ部品から発せられる騒音が問題となる可能性が大きくなっている。即ち、近年、フラット・ディスプレイの普及により、美術館や病院等、極めて静かな環境にも、大型のフラット・ディスプレイが設置されはじめるなど、あらゆる条件での静粛性や耳障りな騒音の排除が求められており、そのような環境で大型化された表示装置が使用される場合、上記圧電性をもつ部品から発せられる騒音は、不適格なものとなる虞が出てきた。

なお、特許文献１の圧電トランスは、一次側の駆動信号で振動版を振動させてその振動により誘起される二次側の電圧を取り出すものであるから、ここで発生する騒音は、この発明で問題視している表示パターンによる負荷変動に起因して発生する騒音とは別物である。また、液晶表示パネル面から発せられる低周波音は、１垂直期間における対向電極の両極性の電圧のうち一方が多くなった場合に発生するとしており、この発明で問題視している表示パターンによる負荷変動に起因して発生する騒音とは別物である。同様に、ＥＬ発光素子の音鳴りも、ＥＬ層を発光させるために前面電極と背面電極に印加する交流電圧によって発生する騒音であり、この発明で問題視している表示パターンによる負荷変動に起因して発生する騒音とは別物である。従って、これらの対策では、表示パターンによる負荷変動に起因して圧電性をもつ部品から発せられる騒音を回避することはできない。

この発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであって、表示デバイスの駆動時に、表示パターンによる負荷変動の周期によって圧電性をもつ部品から発せられる騒音を回避して、静粛性や耳障りな騒音の排除を実現する表示装置を提供することを目的とする。

上述の課題を解決するため、請求項１記載の発明は、表示デバイスを水平方向の走査線毎に駆動するドライバを有する表示装置において、圧電性のある部品から騒音を発生させる負荷変動のタイミングと変動周期を表すものを検出する検出手段と、前記検出した負荷変動のタイミングと変動周期を表すものに応じて、走査線の駆動順序を前記圧電性のある部品による騒音の発生を回避する負荷変動の変動周期に変える順序に入れ替える制御信号を前記ドライバに出力するドライバ制御手段とを、具備することを特徴としている。

また、請求項２の発明は、請求項１記載の表示装置に係り、前記検出手段が、入力表示データを走査線毎に積算することにより負荷変動量とその変動周期を表すものを推定し、この負荷変動量をもとに圧電性のある部品から騒音を発生させる負荷変動のタイミングと変動周期を表すものを検出するものであることを特徴としている。

また、請求項３の発明は、請求項１記載の表示装置に係り、前記検出手段が、圧電性のある部品の音鳴りを検出し、この音鳴りの検出信号をもとに圧電性のある部品から騒音を発生させる負荷変動のタイミングと変動周期を表すものを検出するものであることを特徴としている。

また、請求項４の発明は、請求項１記載の表示装置に係り、前記検出手段が、負荷の検出信号から負荷変動量と変動周期を測定し、この変動量をもとに圧電性のある部品から騒音を発生させる負荷変動のタイミングと変動周期を表すものを検出するものであることを特徴としている。

また、請求項５の発明は、請求項２記載の表示装置に係り、前記検出手段が、入力表示データを走査線毎に積算することにより推定した負荷変動の変動周期を表すものとして２値の輝度値で表現した表示パターンを検出し、タイミングを表すものとして入力表示データの走査線の番号を検出するものであることを特徴としている。

また、請求項６の発明は、請求項２乃至４のいずれか１に記載の表示装置に係り、前記検出手段が、負荷変動の変動周期を表すものとして走査線数を検出又は算出するものであることを特徴としている。

また、請求項７の発明は、請求項２乃至４のいずれか１に記載の表示装置に係り、前記ドライバ制御手段が、前記検出手段で検出した負荷変動の変動周期から変動周期を表すものとして走査線数を算出するものであることを特徴としている。

また、請求項８の発明は、請求項１乃至７のいずれか１に記載の表示装置に係り、前記ドライバ制御手段が、全ての負荷変動の変動周期を表すものに対応する走査線の駆動順序パターンを予め記憶したテーブルを備え、前記検出された負荷変動の変動周期を表すものに対応する駆動順序パターンを前記テーブルを検索して獲得することにより走査線の駆動順序を入れ替えるものであることを特徴としている。

また、請求項９の発明は、請求項１乃至８のいずれか１に記載の表示装置に係り、前記ドライバが、走査線の駆動順序を正／逆の方向へシフト可能なシフトレジスタを備え、前記ドライバ制御手段が、走査線の駆動順序に従って表示データの出力をマスクする制御信号とともに前記正／逆のシフト方向を指示する制御信号を前記ドライバに出力することを特徴としている。

また、請求項１０の発明は、請求項１乃至９のいずれか１に記載の表示装置に係り、前記ドライバ制御手段が、複数走査線分の入力表示データを保持する容量を有するメモリ部を用い、走査線の駆動順序に従って走査線の駆動順序の入れ替えるものであることを特徴としている。

以上説明したように、この発明の構成によれば、第１の効果として、入力される表示データの表示パターンに依存する負荷変動において、変動が大きく、かつ、可聴周波数範囲の周期の場合にコンデンサ等の部品の圧電性から発生する音鳴り現象を、駆動順序を入れ替えて、圧電振動を可聴周波数範囲外にすることで回避し、表示パターンに依存するあらゆる負荷変動において、騒音を発生しない表示を実現することができる。

また、第２の効果として、音鳴り現象における周波数成分を駆動ラインを入れ替えて制御することにより対策するため、画質への影響も考えられる各画素の負荷軽減対策を実施しなくても、圧電性をもつ部品から発せられる騒音の回避を実現できる利点を持つとともに、実装面積やコストで問題となる圧電性のない部品を採用する必要もなく、圧電性をもつ部品から発せられる騒音の回避を実現できる利点を持つ。

また、第３の効果として、表示パネルの駆動方式により、入力表示データの並べ替えが必要な為に、メモリ部を具備している場合、あるいは、動画特性等の表示特性改善の為に、フレーム・メモリを搭載している場合には、そのメモリ部やフレーム・メモリをこの発明の駆動走査線の入れ替えのためのメモリ部として流用することが可能であり、コスト面で、さらに有利となる利点をもつ。

この発明は、表示装置において、圧電性をもつ部品から発せられる騒音を回避して、静粛性や耳障りな騒音の排除を実現するという目的を、数ライン毎に周期的に変動するような表示パターンによる駆動負荷変動が可聴周波数成分をもつ場合に、コンデンサ等の圧電性をもつ部品に発生する音鳴り（騒音）を予測又は検出して、ライン駆動順序の入れ替えを実施することで実現した。即ち、駆動負荷の変動量が大きく、かつ、その変動周期が可聴周波数範囲となる場合に、駆動順序を入れ替えることによって、変動周期を可聴周波数範囲外にすることにより、騒音発生を回避する。駆動順序の入れ替えパターンは、入力される表示データのパターンによって駆動負荷の変動周期が異なる為、それぞれにおいて、可聴周波数範囲外に移行するための入れ替え順序パターンを複数用意し、検出又は予測した変動周期を表すものに応じて選択する。また、順序入れ替えのタイミングを表すものとしては、変動周期の検出時に先頭のライン番号を検出したり、駆動ライン番号等をもとに駆動のタイミング差を考慮して決定したりする。なお、可聴周波数は、２０ＫＨｚ〜２０Ｈｚであるが、回路部品等の音鳴りの発生が想定される範囲で、順序入れ替えパターンを用意しておけばよい。

駆動順序の入れ替えの実施を判断する手法としては、次の３つの手法が考えられる。
（１）入力表示データをライン毎に積算し、その値の変動量と変動周期から、判断する。
（２）センサ等で、実際の騒音を検出し、判断する。
（３）電圧リップル等から負荷を検出し、その変動量と変動周期から、判断する。

また、ライン駆動順序の入れ替えの実施は、数フレームに渡って同様な表示パターンとなった場合に限り騒音が認識される為、フレーム毎で十分である。また、現フレームと次フレームとは表示パターンが極めて近似している為、現フレームで判断した駆動順序の入れ替えを次フレームで実施しても十分である。駆動順序の入れ替えは、入れ替えに必要なライン数の各ラインのデータを保存するメモリ部と、両方向シフト可能で出力制御機能をもつライン駆動ＩＣ（ゲート・ドライバ）と、それらを制御（シフト方向、クロック、ＶＯＥ制御）するコントロール回路（ドライバ制御部）により、実現する。メモリ部の容量は、用意する入れ替え順序パターンに必要な最大ライン数分が、少なくとも必要となる。
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。説明は、実施例を用いて具体的に行う。

まず、この発明の第１実施例について説明する。この実施例は、上記の（１）の手法によるものである。この実施例の表示装置の構成を図１に示す。この実施例の表示装置は、表示パネル１と、この表示パネル１を駆動するソース・ドライバ２及びゲート・ドライバ３と、メモリ部４、負荷変動検出部５及びドライバ制御部６を含む制御部７とを具備する。即ち、この実施例の表示装置は、図９に示す既存技術からなる表示装置の一例に、表示データの駆動順序入れ替え時、一時、データを保存しておくのに必要なライン数の容量をもつメモリ部４と、駆動順序の入れ替えを実施するか否かを判断する負荷変動検出部５とを、制御部７に含む構成となっている。ドライバ制御部６は、駆動ラインを入れ替えて表示パネル１を駆動する制御信号をゲート・ドライバ３に出力する機能を具備する。なお、既存技術からなる図９の表示装置においても、液晶表示パネルの駆動方式によってはソース・ドライバ２ヘのデータ転送にデータ並び替えが必要となる場合に具備するメモリや、オーバーシュート駆動等の画質改善機能を搭載する場合に具備するフレーム・メモリ等があり、この発明のメモリ部と共用することが可能である。

負荷変動検出部５は、入力表示データから、負荷変動量とその変動周期を推定する手法を用いている。即ち、入力表示データの各ライン毎に画素データの総和を算出することによって、駆動ライン毎の負荷を算出する。画素データはＲＧＢ各色の輝度値を表しているので、ライン毎の画素データの総和は、輝度値の総和となり、このラインの負荷を表す値となる。この負荷算出値が、予め指定した騒音の原因となりうる高負荷条件以上となった場合、ライン数の計数を開始する。ライン数の計数は、その後、予め指定した低負荷条件以下となる負荷算出値を一度以上、検出し、再度、予め指定した高負荷条件以上となる負荷算出値を検出するまで計数し、その計数値を変動周期を表す値とする。次に、その計数値が、予め指定した範囲（可聴周波数範囲になるライン数）内である場合か、あるいは、この場合であって、かつ、同一表示フレーム中、一定期間以上、その変動周期を占める場合かを判断し、この場合には、次フレームの表示において、その変動周期又は表示パターンに応じた駆動順序に切り替えるように、ドライバ制御部６に指示する。この指示は、順序入れ替えのタイミングを表す計数開始のライン番号と変動周期を表すライン数又は表示パターンを含み、上記の判断の都度、行ってもよいし、１フレームの判断の終了毎に行ってもよい。ドライバ制御部６は、次のフレームにライン駆動順序の入れ替えを実施するために、この指示を蓄積する。負荷変動検出部５が表示パターンを指示する場合は、各ラインの負荷算出値を閾値によって白／黒の２値に変換した輝度値の配列によって表す。なお、ライン番号は、入力表示データに付加されているものとする。

次に、ドライバ制御部６での駆動順序の入れ替えについて説明する。輝度が暗い程、駆動負荷が小さく、輝度が明るい程、駆動負荷が大きくなる表示装置において、駆動水平周波数が６５ｋＨｚの場合、２ライン毎に白黒を繰り返すような表示パターンで、４ライン毎の周期的な負荷変動が現れた場合について説明する。２ライン毎の白黒横帯表示で各ラインの駆動は、「白白黒黒白白黒黒…」となるため、２ライン毎に負荷の変動が生じ、駆動回路には、図５に示すようなリップルが生じることになる。このときの負荷変動周期Ｂは、１６．２５ｋＨｚとなり、可聴周波数（２０ｋＨｚ以下）範囲となり、このリップルにより圧電性の部品に発生する振動が騒音として認識される。そこで、ドライバ制御部６は、負荷変動検出部５から指示された１変動周期の表示パターン「白白黒黒白」を受け取り、この状態から実際の駆動順序を「白黒白黒白」となるように、駆動ラインを入れ替える。この駆動ラインの入れ替えは、表示パターン「白白黒黒白」に対して駆動順序が「白黒白黒白」となるような順序パターンをテーブル化して用意しておくことで実現する。この駆動ラインの入れ替えにより、負荷変動周期は１ライン毎の周期となり、駆動回路に発生するリップルも図４のようになる。このときの負荷変動周期Ａは、３３ｋＨｚであり、可聴周波数範囲外となり、騒音として認識されることを回避できる。

図６は、この時の駆動ラインの入れ替え順を示している。入力表示データのライン１からライン５までを例にとると、各ラインのＤａｔａの総和として白白黒黒白の順に入力されている。通常の駆動順序では騒音が発生する表示パターンなので、ライン２を３番目に、ライン３を２番目になるように入れ替えて駆動する。これにより、ライン単位の表示パターンは「白黒白黒白」となり、可聴周波数範囲外に負荷変動が変化し、圧電性のある部品の振動が騒音として認識されることを回避することができる。

同様に、可聴周波数範囲に入る３ライン白／２ライン黒の横帯表示（５ライン毎の負荷変動（表示パターン「白白白黒黒白」））においても、図７のように入れ替える順序パターンを「白黒白黒白白」と変えることにより、可聴周波数範囲外に負荷変動を変化させ、圧電性のある部品の負荷変動による振動が騒音として認識されることを回避することができる。図６において、入力表示データのライン１からライン６までを例にとると、各ラインのＤａｔａの総和として白白白黒黒白の順に入力されている。通常の駆動順序では騒音が発生する表示パターンなので、ライン２を３番目に、ライン３を５番目に、ライン４を２番目に、ライン５を４番目にするように入れ替えて駆動する。これにより、ライン単位の表示パターンは「白黒白黒白白」となり、可聴周波数範囲外に負荷変動が変化し、圧電性のある部品の振動が騒音として認識されることを回避している。同様に可聴周波数、かつ、圧電性のある部品からの騒音が想定される周波数範囲となる、その他の繰り返しによる表示パターンについても、入れ替える順序パターンを用意することにより、対応可能である。

上記では、先頭のライン番号と表示パターンにより駆動順序の入れ替え指示を行う例について説明したが、先頭のライン番号と負荷変動周期、即ち負荷変動周期を表すライン数により、駆動順序の入れ替え指示を行うようすることもできる。この場合には、全ての負荷変動周期を表すライン数に対応する順序パターンをテーブル化して予め用意しておき、負荷変動検出部５で検出されたライン数に対応する駆動順序パターンをそのテーブルを検索して獲得することにより、駆動するラインの順序を入れ替える。

駆動順序入れ替えに必要なメモリ部４の容量は、これらの入れ替える順序パターンによって異なり、用意するパターンのうち最大となる条件で、メモリ部４の容量を具備する。具体的なメモリ容量は、所定のライン数ａの順序入れ替えを行っている間に、後続のラインの表示データを保持する必要があるため、ａ＋１のライン数分の表示データを記憶できる容量を備える。なお、入力表示データにはライン番号が付加されているものとし、空いたラインのメモリに順次記憶して行く。ドライバ制御部６は、メモリ部４に保存されている複数のラインのデータを、駆動するライン番号により検索して読み取る。このとき、始めに、読み込もうとするデータのライン番号が順序入れ替えを指示された先頭ラインの番号であるか否か判断し、先頭ラインの番号である場合には、変動周期を表す表示パターン又はライン数に対応する入れ替え順序パターンを、テーブル検索により獲得し、その順序パターンに従って、先頭ラインの番号以降のライン番号を入れ替える。

次に、前述の駆動順序の入れ替えを実現するため、ドライバ制御部６から各ドライバに出力される制御信号について説明する。図２に、この実施例において、４ライン毎の周期的な負荷変動が現れた場合の駆動順序の入れ替えを実施して表示パネルを駆動する場合の制御信号のタイミングを示す。また、図３に、この実施例において、駆動順序の入れ替えを行わない通常の駆動順序にて、表示パネルを駆動する場合の制御信号のタイミングを示す。

図３のように、４ライン毎の周期的な負荷変動が現れた場合の駆動順序の入れ替えを実施する場合、ドライバ制御部６は、まず、駆動するライン番号を決定し、決定したライン番号のデータ（Ｄａｔａ）をメモリ部４から検索して、ソース・ドライバ２へソース・データとして出力する。駆動するライン番号の決定手法は、フレームの最初のライン番号（０１）から始めて行き、そのライン番号が負荷変動検出部５から指示された駆動順序の入れ替えの先頭のライン番号に該当しているかどうかを調べ、該当していなければ、この番号を駆動するライン番号に決定する。該当している場合は、前述のように入れ替えの順序パターンをテーブルから検索し、検索した順序パターンに従って駆動順序を入れ替えてライン番号を決定する。ドライバ制御部６は、また、ゲート・ドライバ３へ、フレームの先頭にスタートパルス（ＶＳＰ）を出力するとともに、駆動するライン番号と前回の駆動したライン番号の差分に基づいて、シフト方向制御信号（ＶＲＬ）、及び、複数の連続するシフトクロック（ＶＣＫ）を出力することによって、スタートパルスのシフト方向及びシフト量を調整し、順次に、あるいは入れ替えた順序で、駆動するライン（図例では、０１，０３，０２，０５，０４…）にソース・データが出力されるように制御する。その際、駆動ラインのシフト中にソース・データが出力されないようにマスクを行い、シフトが終了して所定のラインを駆動する際にソース・データが出力されるようにするために、出力イネーブル信号（ＶＯＥ）をゲート・ドライバ３へ出力する。ドライバ制御部６は、また、液晶表示デバイス等のように、駆動電圧に極性制御が必要な場合は、電圧極性制御信号（ＰＣ）を、駆動ラインに合わせて制御し、ソース・ドライバ２へ出力することによって、通常駆動状態と同一の表示状態を実現する。

図４のような通常の駆動順序の場合とは、表示しようとするフレームに対して負荷変動検出部５から駆動順序の入れ替えの指示がない場合である。ドライバ制御部６は、駆動するライン番号を決定し、決定したライン番号のデータ（Ｄａｔａ）をメモリ部４から検索して、ソース・ドライバ２へソース・データとして出力するが、駆動するライン番号の決定に際しては、駆動順序の入れ替えの指示がないので、フレームの最初のライン番号（０１）から順次に駆動するライン番号として決定して行く。ドライバ制御部６は、また、ゲート・ドライバ３へ、フレームの先頭にスタートパルス（ＶＳＰ）を出力するとともに、シフト方向を表すシフト方向制御信号（ＶＲＬ）、及び、シフトクロック（ＶＣＫ）を出力するが、駆動順序の入れ替えの指示がないので、駆動するライン番号と前回の駆動したライン番号の差分は正方向の１シフト量となり、１ラインの駆動毎に正のシフト方向を表すシフト方向制御信号（ＶＲＬ）と、１シフトクロック（ＶＣＫ）とが出力される。これによって、スタートパルスが１ライン毎に正方向にシフトされ、ライン番号の順（０１，０２，０３…）に駆動されて行く。その際、駆動ラインのシフト中にソース・データが出力されないようにマスクを行い、シフトが終了して所定のラインを駆動する際にソース・データが出力されるようにするために、出力イネーブル信号（ＶＯＥ）を出力することは、上記と同様であり、また、液晶表示パネルのように、駆動電圧に極性制御が必要な場合は、電圧極性制御信号（ＰＣ）を、駆動ラインに合わせて制御することも、上記と同様である。

この実施例は、入力表示データから騒音を発生させる負荷変動の変動周期を検出して駆動ラインの入れ替えを実施するという、一種のフィードフォワード制御を行うものであり、実際の騒音や電圧リップルから負荷変動の変動周期を検出して駆動ラインの入れ替えを実施するという、一種のフィードバック制御を行うものではないので、現フレームの検出結果で次フレームの駆動ラインの入れ替えを実施するという、時間のずれにより制御上のハンチング現象を引き起こしてしまうという心配がない。ここで、現フレームの検出結果で次フレームの駆動ラインの入れ替えを実施するという時間のずれがあっても、映像や画像においては、現フレームと次フレームとが非常に近似しているため、また、数フレームに渡って同様な表示パターンが現れる場合に限り騒音が認識される為、圧電性のある部品からの騒音低減に関して高い制御効果が得られる。このような騒音の低減対策は、騒音を発生させる周波数成分を制御するという、画質への影響も考えられる各画素の負荷軽減対策を実施しなくても実現できる利点を持つとともに、実装面積やコストで問題となる圧電性のない部品を採用する必要もなく実現できる利点を持つ。

次に、この発明の第２実施例について説明する。この実施例は、上記の（２）の手法によるものである。この実施例の表示装置の電気的構成を図８を用いて説明する。この実施例の電気的構成において、第１実施例と大きく異なる部分は負荷変動検出部５の構成であり、その他の部分については第１実施例と同一もしくは略同様であり、容易に類推できるので、その部分についての説明は省略し、異なる部分についてのみ説明する。

まず、この実施例の負荷変動検出部５の構成を説明する。この負荷変動検出部５は、実際の騒音を検出するセンサ部８を備える。このセンサ部８には、例えば、小型マイク等を用いた音響センサや、振動センサ等を用いることができる。振動センサ等の構成は、例えば、バネ・マス系や弾性樹脂等の弾性系により急には動かないように支持された永久磁石と、振動体と共に動く導体との相対的な動きで、この導体に流れる誘導電流や渦電流により振動を検出する。これらのセンサ部８の感度は、騒音として認識されるレベルの音や振動を検出するように、アンプ等の周波数特性と増幅度により予め調整しておく。これらのセンサ部８を圧電性のある部品の近傍に配置する。負荷変動検出部５は、センサ部８で検出された騒音の周波数又は周期を測定し、駆動ラインの順序の入れ替えの指示を、逐次に、又は一括してドライバ制御部６へ出力する。この駆動ラインの順序の入れ替えの指示は、負荷変動検出部５又はドライバ制御部６において、駆動ラインの順序の入れ替えを実施する際のタイミングを表す先頭ラインと関連付ける。騒音の周波数又は周期の測定例としては、騒音のピークからピークまでの間で計時パルスを計数して算出する例が考えられる。この計時パルスに代えて、ライン周期と同一のパルス、あるいは入力表示データ数を計数すれば、変動周期を表すものとして、ライン数を求めることができる。

この駆動ラインの順序の入れ替えの指示と先頭ラインとを負荷変動検出部５で関連付ける構成としては、例えば、入力表示データに示されたライン番号からメモリ部４の蓄積ライン数を引いた番号をもとに、タイミング差を考慮して決定する。ここで、もとになる番号の値が負になる場合は、最終のライン番号から開始のライン番号になった場合なので、その負の値に最終のライン番号を加えた番号とする。また、この指示と先頭ラインとをドライバ制御部６で関連付ける構成としては、例えば、負荷変動検出部５が、駆動ラインの順序の入れ替えの指示を、騒音の周期を検出する毎に逐次ドライバ制御部６に出力し、ドライバ制御部６が駆動を終了したライン番号から騒音の周期に相当するライン数を遡って決定する。このライン数は、上記のように負荷変動検出部５側での計数により求めることもできるが、騒音の周期をライン周期で割り算しても算出できる値なので、負荷変動検出部５側で、又はドライバ制御部６側でこの割り算により算出しても良い。

次に、ドライバ制御部６の機能について、第１実施例と異なる部分について説明する。第１実施例では、ライン駆動の順序入れ替えの指示として、入れ替えを実施する先頭のライン番号と表示パターン又はライン数を受け取り、駆動ラインの入れ替えを実施する次フレームまで保持する構成であったが、この実施例では、駆動ラインの入れ替えを実施する先頭のライン番号と変動周期やライン数を受け取り、駆動ラインの入れ替えを実施する次フレームまで保持する構成、又は、変動周期やライン数とその検出のタイミングを受け取り、そのタイミングから駆動ラインの入れ替えを実施する先頭のライン番号を関連付けて、駆動ラインの入れ替えを実施する次フレームまで保持する構成である。

この実施例は、騒音から負荷変動の変動周期を検出して、駆動ラインの入れ替えを実施するという一種のフィードバック制御を行うものであり、現フレームの検出結果で次フレームの駆動ラインの入れ替えを実施するという時間のずれにより、制御上のハンチング現象を引き起こしてしまう可能性がある。即ち、あるフレーム（１とする）の表示で騒音を検出したことにより、次フレーム２の駆動ラインの入れ替えを実施すると、次フレーム２の表示では騒音の発生が回避される。従って、このフレーム２の表示では騒音が検出されないため、このフレーム２の次フレーム３の表示では、駆動ラインの入れ替えは発生しない。しかし、フレーム３はフレーム２と極めて近似しており、フレーム２と同様に騒音発生の負荷変動を発生しやすい表示パターンを有している可能性が極めて高い。それにもかかわらず、駆動ラインの入れ替えがなされないため、このフレーム３の表示では騒音を発生させる可能性がある。こうしてフレーム３の表示時に騒音が検出されると、次フレーム４の表示では駆動ラインの入れ替えが実施されるというように、制御上のハンチング現象を引き起こしてしまうことになる。よって、このままでは、騒音発生の回避効果が半減してしまう。

そこで、この実施例のドライバ制御部６では、負荷変動検出部５からの駆動ラインの入れ替えの指示に対し、次フレームの表示から複数フレームにわたって同一の順序パターンで駆動ラインの入れ替えを実施する。この間に負荷変動検出部５からの駆動ラインの入れ替えの指示が為された場合は、駆動ラインの入れ替えによる騒音低減の効果がない場合なので、次フレームの表示での駆動ラインの入れ替えを停止し、それ以降に負荷変動検出部５からの駆動ラインの入れ替えの指示が為された場合に、再び、複数フレームにわたり同一の順序パターンによる駆動ラインの入れ替えを実施する。これにより、上記のハンチング現象を回避する。以上により、この実施例でも、第１実施例と同様の効果を得ることができる。

次に、この発明の第３実施例について説明する。この実施例は、上記の（３）の手法によるものであり、その電気的構成は第２実施例に似ている。この実施例の表示装置の電気的構成を図８を用いて説明する。この実施例の電気的構成において、第２実施例と異なる部分は負荷変動検出部５の構成であり、その他の部分については第２実施例と同一もしくは略同様であり、容易に類推できるので、その部分についての説明は省略し、異なる部分についてのみ説明する。

まず、この実施例の負荷変動検出部５の構成を説明する。この負荷変動検出部５は、電源リップルの大きさと周波数を検出するセンサ部８を備える。このセンサ部８には、直流を遮断し、交流成分のみを検出するコンデンサ結合のアンプ回路等を負荷電圧の検出用抵抗に接続して用いることができる。負荷変動検出部５は、センサ部８で検出された電源リップルから負荷変動の大きさ、及び変動周期を測定し、所定の大きさ以上のピークを持ち、このピーク間の周期が可聴周波数範囲の周期であることを検出した場合に、圧電性のある部品から騒音が発生する場合であるとして、駆動ラインを入れ替える指示をドライバ制御部６へ、逐次に、又は１フレームの表示終了時にドライバ制御部６の求めに応じて一括して出力する。この駆動ラインの順序の入れ替えの指示は、負荷変動検出部５又はドライバ制御部６において、駆動ラインの順序の入れ替えを実施する際の先頭ラインと関連付ける。この検出された変動周期と順序入れ替えのタイミングを表す先頭ラインとを関連付ける構成、及び変動周期を表すライン数の検出又は算出する構成は、第２実施例と同様である。

この実施例も第２の実施例と同様に、負荷変動の変動周期を検出して、駆動ラインの入れ替えを実施するという一種のフィードバック制御を行うものであり、現フレームの検出結果で次フレームの駆動ラインの入れ替えを実施するという時間のずれにより、制御上のハンチング現象を引き起こしてしまう可能性がある。よって、このままでは、騒音発生の回避効果が半減してしまうので、この実施例のドライバ制御部６でも、負荷変動検出部５からの駆動ラインの入れ替えの指示に対して、次フレームの表示から複数フレームにわたって同一の順序パターンで駆動ラインの入れ替えを実施する。この間に負荷変動検出部５からの駆動ラインの入れ替えの指示が為された場合は、駆動ラインの入れ替えによる騒音低減の効果がない場合なので、次フレームの表示での駆動ラインの入れ替えを停止し、それ以降に負荷変動検出部５からの駆動ラインの入れ替えの指示が為された場合に、再び、複数フレームにわたる同一の順序パターンによる駆動ラインの入れ替えを実施する。これにより、上記のハンチング現象を回避する。以上により、この実施例でも、第１実施例と同様の効果を得ることができる。

以上、この発明の実施例を図面により詳述してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。例えば、上述の実施例では、表示デバイスとして液晶表示パネルを例としてあげたが、プラズマ表示パネルや有機表示パネル等のその他の表示デバイスを用いた表示装置にも同様に適用可能である。

この発明は、液晶表示パネルや、プラズマ表示パネル、有機表示パネル等の表示デバイスを用いた大型でフラット型の表示装置であって、美術館や博物館等の展示館、及び病院等の静粛性を求められる場所で使用される表示装置に好適に利用可能である。

この発明の第１実施例であるの表示装置の電気的構成を示すブロック図である。 同表示装置における、駆動ラインの順序入れ替えを実施した場合での、ドライバ制御部から各ドライバへの制御信号と、ドライバから表示パネルへの駆動信号のタイミングを示す図である。 同表示装置における、通常のラインの駆動順序での、ドライバ制御部から各ドライバへの制御信号と、ドライバから表示パネルへの駆動信号のタイミングを示す図である。 同表示装置におけるライン駆動時の可聴周波数範囲外の負荷変動を示す図である。 同表示装置におけるライン駆動時の圧電性のある部品から騒音を発生させる可聴周波数範囲の負荷変動を示す図である。 同表示装置における駆動ラインの順序入れ替えの一例を示す図である。 同表示装置における駆動ラインの順序入れ替えの別の一例を示す図である。 この発明の第２実施例、及び第３実施例である表示装置の電気的構成を説明するためのブロック図である。 従来の表示装置の電気的構成の一例を示すブロック図である。

符号の説明

１ 表示パネル（表示デバイス）
２ ソース・ドライバ（ドライバ）
３ ゲート・ドライバ（ドライバ）
４ メモリ部
５ 負荷変動検出部（検出手段）
６ ドライバ制御部（ドライバ制御手段）
８ センサ部（検出手段）

Claims (10)

1. 表示デバイスを水平方向の走査線毎に駆動するドライバを有する表示装置において、圧電性のある部品から騒音を発生させる負荷変動のタイミングと変動周期を表すものを検出する検出手段と、前記検出した負荷変動のタイミングと変動周期を表すものに応じて、走査線の駆動順序を前記圧電性のある部品による騒音の発生を回避する負荷変動の変動周期に変える順序に入れ替える制御信号を前記ドライバに出力するドライバ制御手段とを、具備することを特徴とする表示装置。
2. 前記検出手段が、入力表示データを走査線毎に積算することにより負荷変動量とその変動周期を表すものを推定し、この負荷変動量をもとに圧電性のある部品から騒音を発生させる負荷変動のタイミングと変動周期を表すものを検出するものであることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
3. 前記検出手段が、圧電性のある部品の音鳴りを検出し、この音鳴りの検出信号をもとに圧電性のある部品から騒音を発生させる負荷変動のタイミングと変動周期を表すものを検出するものであることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
4. 前記検出手段が、負荷の検出信号から負荷変動量と変動周期を測定し、この変動量をもとに圧電性のある部品から騒音を発生させる負荷変動のタイミングと変動周期を表すものを検出するものであることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
5. 前記検出手段が、入力表示データを走査線毎に積算することにより推定した負荷変動の変動周期を表すものとして２値の輝度値で表現した表示パターンを検出し、タイミングを表すものとして入力表示データの走査線の番号を検出するものであることを特徴とする請求項２記載の表示装置。
6. 前記検出手段が、負荷変動の変動周期を表すものとして走査線数を検出又は算出するものであることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１に記載の表示装置。
7. 前記ドライバ制御手段が、前記検出手段で検出した負荷変動の変動周期から変動周期を表すものとして走査線数を算出するものであることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１に記載の表示装置。
8. 前記ドライバ制御手段が、全ての負荷変動の変動周期を表すものに対応する走査線の駆動順序パターンを予め記憶したテーブルを備え、前記検出された負荷変動の変動周期を表すものに対応する駆動順序パターンを前記テーブルを検索して獲得することにより走査線の駆動順序を入れ替えるものであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１に記載の表示装置。
9. 前記ドライバが、走査線の駆動順序を正／逆の方向へシフト可能なシフトレジスタを備え、前記ドライバ制御手段が、走査線の駆動順序に従って表示データの出力をマスクする制御信号とともに前記正／逆のシフト方向を指示する制御信号を前記ドライバに出力することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１に記載の表示装置。
10. 前記ドライバ制御手段が、複数走査線分の入力表示データを保持する容量を有するメモリ部を用い、走査線の駆動順序に従って走査線の駆動順序の入れ替えるものであることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１に記載の表示装置。

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