JP2007279185A - 画像データ表示制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像データ表示制御装置において、１画面分の画像メモリしか持たない場合、表示中に外部装置から画像データの書き込みが発生すると、旧フレームデータと書き換えフレームデータが混在し、混在データを表示器へ転送する結果、画像乱れが発生する。
【解決手段】外部からの画像データを一時記憶する画像メモリ９と、画像メモリに対して画像データの書き込み制御を行う書込み制御回路６と、画像メモリから画像データを読み出し表示データとして転送する表示制御回路７と、画像データの書き込み開始の通知を受けてブランキング期間ＴＢを延長するブランキング期間変更制御回路５と、表示制御回路７による画像メモリへのアクセスを中継し、書込み要求があると画像メモリへのアクセスを表示制御回路７から書込み制御回路６へ切り替え、かつブランキング期間変更制御回路によるブランキング期間の延長時間を画像メモリに伝えるメモリアクセス切替え回路８を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、外部から取り込まれる画像データを一時記憶する画像メモリと、前記画像メモリに対して外部からの画像データの書き込み制御を行う書込み制御手段と、前記画像メモリから画像データを読み出して表示データとして転送出力する表示制御手段とを備えた画像データ表示制御装置に関する。

画像データ表示制御装置において、外部から転送されてくる画像データの転送周期と表示器における表示周期とが異なる場合、フレーム周波数を変換するために画像データを一時的に記憶させるバッファとしての画像メモリを介挿することが一般的に行われる。しかし、画像メモリが１画面分のメモリ容量しか持たない場合、表示中に外部から画像データの書き込みが発生すると、旧フレームデータと書き換えフレームデータとが混在してしまい、その混在データが表示器へ転送されるため、画像乱れが発生する。特に、回転型の表示器に対応させる場合においては、表示器への表示データスキャン方向と画面書き換え方向とが交差するため、画像乱れが顕著になる。

画像乱れを防止する従来技術として、２画面分以上のメモリ容量を持ち、１画面分のメモリ容量に分割された複数の画像メモリに対して、画像データの書き込み対象の画像メモリを指定する書込みポインタと表示のために画像データを読み出す対象の画像メモリを指定する読出しポインタとを制御し、画像書き込みと表示読み出しの画像メモリの重なりを回避するものがある。

図１１は、従来の技術における画像データ表示制御装置の構成を示すブロック図である。画像メモリは１画面分の容量単位に分割され、第１、第２…第Ｎ番目の画像メモリ２０…を有する。書込み制御回路２１は、外部装置Ａからの画像データを書き込む画像メモリを選択し、外部からの画像データを転送する。表示制御回路２２は、表示器Ｂへ画像データを転送する画像メモリ２０を選択指定する。画像処理回路２３は、表示制御回路２２で指定された画像メモリ２０から表示転送用の画像データを読み出し、表示器Ｂへ画像データを転送する。

図１２は、従来の技術における画像データ表示制御装置の動作を示すフローチャートである。図１２（ａ）は外部からの画像データの書き込みフロー、図１２（ｂ）は表示器Ｂへの画像データ転送フローである。

書込み制御回路２１によって転送先の画像メモリ２０が指定され、１画面分の画像データを転送する。転送終了後、指定の画像メモリ２０に最新画像情報を付加し、書き込み対象の画像メモリ２０を指定するポインタを第Ｎ＋１番目に変更する。

表示制御回路２２によって最新画像情報のある画像メモリ２０を読出しポインタに指定し、最新画像情報をクリアする。その後、１画面分の表示用の画像データの読み出しが完了すると、最新画像情報の有無を確認し、最新画像情報の画像メモリ２０がない場合には、読出しポインタを変更しないで、同一の画像メモリ２０を指定する。

上記により、画像データを書き込む対象の画像メモリ２０と表示器Ｂへ画像データを読み出す転送元の画像メモリ２０として、互いに異なる画像メモリを指定することができる。すなわち、新旧フレームの画像データの混在がなく、常に最新画像データの転送が完了した後に表示用の画像データを表示器Ｂへ転送することになるため、表示器Ｂでの画像乱れを回避できる。
VESA Mobile Display Digital Interface Standard Version1 July 23,2004Chapter 9 Display Frame Buffers（Page158-160）

しかし、画像メモリとして複数画面分のメモリ容量を持たせる場合には、メモリ容量の増大によるコスト高およびメモリ高集積化による低歩留まりの要因となる。半導体の高集積化に伴い、画像メモリを制御用システムＬＳＩに内蔵する傾向が強くなっているが、これに対応することがむずかしくなる。また、制御用システムＬＳＩのチップサイズの増加により、携帯機器などで必要な高密度実装には不向きな構成となる。

このような状況にあって、制御用システムＬＳＩのチップサイズの小規模化および安価なシステムを得るため、内蔵の画像メモリの容量を削減することが望まれている。

本発明による画像データ表示制御装置は、
外部から取り込まれる画像データを一時記憶する画像メモリと、
ブランキング期間において前記画像メモリに対して外部からの画像データの書き込み制御を行う書込み制御手段と、
表示期間において前記画像メモリから画像データを読み出して表示データとして転送出力する表示制御手段とを備えた画像データ表示制御装置であって、
外部からの画像データの書き込み開始の通知を受けて前記ブランキング期間を延長するブランキング期間変更制御手段と、
前記表示制御手段による前記画像メモリへのアクセスを中継するとともに、前記書込み制御手段からの書込み要求があると前記画像メモリへのアクセスを前記表示制御手段のアクセスから前記書込み制御手段のアクセスへ切り替え、かつ前記ブランキング期間変更制御手段による前記ブランキング期間の延長時間を前記画像メモリに伝えるメモリアクセス切替え手段とを備えた構成となっている。

この構成において、外部からの画像データの書き込みがない通常表示フレームでは、ブランキング期間変更制御手段は通常のブランキング期間を設定し、メモリアクセス切替え手段は表示制御手段が画像メモリに対して行うアクセスを選択する。ブランキング期間が終了した後の表示期間において、表示制御手段は画像メモリから画像データを読み出し、表示器に転送する。表示期間が終了してブランキング期間になると帰線処理が行われ、再び表示期間の処理へ進む。そして、外部からの画像データの書き込みが発生し、これを検出したときは競合フレームとなり、ブランキング期間変更制御手段はブランキング期間の延長を行う。延長されたブランキング期間はメモリアクセス切替え手段に与えられる。メモリアクセス切替え手段は書込み制御手段が画像メモリに対して行うアクセスを選択する。書込み制御手段は外部からの画像データを画像メモリに書き込む。書込み制御手段による外部からの画像データの書き込みは、メモリアクセス切替え手段が管理する延長されたブランキング期間の時間範囲内で行われる。延長されたブランキング期間が終了すると、画像メモリに対するアクセスが表示制御手段に戻される。

上記において、画像書き込みが発生する競合フレームのブランキング期間は、外部からの画像データの書き込み完了までに必要な時間を十分満足したものに設定する。これにより、表示画像に影響を与えない十分に長いブランキング期間を使って、画像メモリにおいて画像データを更新することができる。

また、メモリアクセス切替え手段は、競合フレームにおいて、ブランキング期間変更制御手段から与えられた延長されたブランキング期間の時間範囲内では画像メモリに対するアクセスを書込み制御手段からのアクセスにのみに限定する。すなわち、外部からの画像データの書き込みが完了するまで画像メモリを占有させるので、画像メモリとして１画面分のメモリ容量のものを用いる場合でも、新旧フレームデータの混在状態が発生せず、画像乱れを生じさせない画像データ書き込みが可能となる。メモリアクセスの競合回避処理や転送レートの劣化に対する対策を考える必要はない。１画面分のメモリ容量の画像メモリを採用することで、コスト高やメモリ高集積化による低歩留まりを回避し、また、制御用システムＬＳＩのチップサイズ増加を抑制することができる。

上記の構成において、前記ブランキング期間変更制御手段は、外部からの画像データの書き込み終了の通知を受けて前記延長されたブランキング期間を強制的に終了させるように構成されているという態様がある。

通常のブランキング期間に単に一定の延長時間を加算するだけでは、様々なデータサイズの画像データについて、そのいずれにも対応できるようにするには、延長時間を比較的大きく見込んで規定しておく必要がある。しかし、これでは、データサイズが短い画像データの場合には、ブランキング期間の満了する以前に書き込みが完了し、書き込み完了時点からブランキング期間満了時点までの期間が無駄になってしまう。すなわち、競合フレームにおいてブランキング期間を延長する結果として、フレーム周波数が必要以上に低下してしまう。そこで、上記の態様のように、ブランキング期間変更制御手段において、画像データの書き込み終了の通知を受けるようにし、その通知を受けたときは、延長されたブランキング期間を強制的に終了させる。その結果、データサイズが小さい画像データの書き込みの場合は、延長されたブランキング期間の終了が早くなる。つまり、ブランキング期間の余分な延長を回避するので、ブランキング期間の延長に起因するフレーム周波数の低下が軽減されることになる。

また上記の構成において、前記表示制御手段は、前記ブランキング期間が延長されたときは、前記画像メモリからの画像データの読み出しをブランキング期間延長前よりも高い周波数で行うように構成されているという態様がある。

競合フレームにおいて、画像メモリからの画像データの読み出しを通常表示フレームのときより高速な周波数で実行することにより、フレーム周波数のさらなる低減を図ることが可能となる。

また上記の構成において、前記ブランキング期間変更制御手段は、前記ブランキング期間が延長された競合フレームを基準に、それ以降のフレームにおいて、前記ブランキング期間の短縮を行うとともに、前記画像メモリからの画像データの読み出しをブランキング期間延長前よりも高い周波数で行うように構成されているという態様がある。

競合フレームが終了した後、外部からの画像データの書き込みのない通常のフレームにおいて、ブランキング期間を通常のブランキング期間よりも短くして、高速に帰線処理を行い、さらに、画像メモリからの画像データの読み出しを通常表示フレームのときより高速な周波数で実行することにより、フレーム周波数のさらなる低減を図ることが可能となる。このような処理を行うフレームを通常表示時短フレームとする。このような通常表示時短フレームは単数でも複数でもよい。これによって、フレーム周波数を既存の設定フレーム周期に近づけることが可能になる。

また上記の構成において、さらに、前記表示制御手段の出力側に、前記画像メモリからの画像データの読み出しをブランキング期間延長前よりも高い周波数で行う際に、その周波数に応じて前記表示制御手段から出力される前記画素データの信号レベルを調整する出力駆動能力調整手段を備えているという態様がある。

周波数を高くするためには、出力駆動能力を高いものに設定しておく必要がある。しかし、その高い出力駆動能力のままであると、周波数が低い通常表示フレームではオーバースペック状態になって電力を無駄に消費する。そこで、出力駆動能力調整手段を設けて、周波数が低いときは、周波数が低い場合に比べて出力駆動能力を低減する。これにより、消費電力を抑制することが可能になる。

本発明によれば、１画面分のメモリ容量の画像メモリを用いる場合でも、表示画像の乱れを防止できるとともに、制御用システムＬＳＩの小規模化が可能となり、低価格化および高密度実装を実現できる。

以下、本発明にかかわる画像データ表示制御装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

ブランキング期間とは、表示期間と表示期間の間にある垂直帰線期間（非表示期間）を指す。フレーム周期は、１画面の表示にかかる表示期間とブランキング期間の和で表せる。また、表示期間は、ライン周期と表示ライン数の積で表せる。フレーム周波数の調整は、ブランキング期間の調整またはライン周期の調整によって可能である。画像データの読み出しのみのフレームを通常表示フレームＦ１とし、書き込み動作と読み出し動作とが競合するフレームを競合フレームＦ２とする。競合とは、書き込み動作と表示読み出し動作とが同一フレームにおいて行われることである。ただし、時間的に重なることはない。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における画像データ表示制御装置の構成を示すブロック図である。

図１には、グラフィックコントローラなどの外部装置Ａと、液晶パネルなどの表示器Ｂと、当該の画像データ表示制御装置Ｅとが示されている。この画像データ表示制御装置Ｅは、画像受付通知回路１、書込み開始検出回路２、通常表示ブランキング期間設定レジスタ３、競合延長用ブランキング期間設定レジスタ４、ブランキング期間変更制御回路５、書込み制御回路６、表示制御回路７、メモリアクセス切替え回路８および記憶容量が１画面分相当の画像メモリ（フレームメモリ）９から構成されている。

画像受付通知回路１は、画像データ転送受付開始信号Ｓ１を出力することにより、画像データ表示制御装置Ｅが外部からの画像データを受付け可能な状態であることを外部装置Ａに対して通知する回路である。書込み開始検出回路２は、書込みサンプリング期間において外部装置Ａからの書き込み動作が開始されたことを検出し、書込み開始信号Ｓ３を生成してブランキング期間変更制御回路５に出力する回路である。通常表示ブランキング期間設定レジスタ３は、書込み開始検出回路２が外部からの画像データの書込み無し情報を通知してきた場合に使用する通常表示フレームＦ１のブランキング期間ＴＢの設定値を格納し、ブランキング期間変更制御回路５に出力するようになっている。競合延長用ブランキング期間設定レジスタ４は、書込み開始検出回路２が外部からの画像データの書込み有り情報を通知してきた場合に、外部装置Ａからの書き込み動作によって読み出し動作との競合が生じることを回避するため、書き込み動作が終了する時点までブランキング期間ＴＢを延長する延長時間ΔＴを格納し、ブランキング期間変更制御回路５に出力するようになっている。ブランキング期間変更制御回路５は、通常表示フレームＦ１か競合フレームＦ２かに応じてブランキング期間設定値Ｓ４の調整を行う。通常表示フレームＦ１ではブランキング期間ＴＢとし、競合フレームＦ２ではブランキング期間ＴＢに延長時間ΔＴを加算したブランキング期間ＴＢ′（＝ＴＢ＋ΔＴ）とする。そして、ブランキング期間変更制御回路５は、ブランキング期間信号Ｓ５を生成して、表示制御回路７とメモリアクセス切替え回路８に出力するようになっている。書込み制御回路６は、外部装置Ａからの書き込み動作に従って画像メモリ９に対する書き込み処理を行う回路である。表示制御回路７は、ブランキング期間変更制御回路５から入力したブランキング期間信号Ｓ５が示すブランキング期間ＴＢ，ＴＢ′の終了後に、画像メモリ９に対して画像データの読み出し処理を行い、読み出した画像データを表示器Ｂへ転送出力するように構成されている。メモリアクセス切替え回路８は、表示制御回路７による画像メモリ９へのアクセスを中継するとともに、書込み制御回路６からの書込み要求があると画像メモリ９へのアクセスを表示制御回路７のアクセスから書込み制御回路６のアクセスへ切り替え、かつブランキング期間変更制御回路５によるブランキング期間の延長時間ΔＴを画像メモリ９に伝える回路である。画像メモリ９は、１画面分の画像データを格納する記憶容量をもっている。

次に、上記のように構成された本実施の形態の画像データ表示制御装置Ｅの動作を図２のタイミングチャートに従って説明する。

図２において、Ｓ１は画像受付通知回路１から外部装置Ａに向けて出力される画像データ転送受付開始信号、Ｓ２は外部装置Ａからの書き込みを検出する期間を示す書込みサンプリング信号、Ｓ３は書込みサンプリング信号Ｓ２の“Ｈ”レベル期間内に外部装置Ａからの書き込み動作を検出した場合のみ書込み開始検出回路２で生成される書込み開始信号、Ｓ４はブランキング期間変更制御回路５で設定されるブランキング期間設定値、Ｓ５は表示動作を停止しているブランキング期間を示すブランキング期間信号、Ｓ６は表示動作を行う表示期間を示す表示期間信号である。

表示期間が終了し画像データ受付が可能になると、画像受付通知回路１より外部装置Ａに対して画像データ転送受付開始信号Ｓ１が送信される。表示期間終了から画像データ転送受付開始信号Ｓ１の出力までの時間は任意に設定可能である。外部装置Ａは、転送すべき画像データがある場合、画像データ転送受付開始信号Ｓ１を検出し、画像データ表示制御装置Ｅ内に予め設定した書込みサンプリング信号Ｓ２の“Ｈ”レベル期間内に画像データの書き込み動作を開始する。

書込み開始検出回路２は、書込みサンプリング信号Ｓ２が“Ｈ”レベルの期間において、外部装置Ａからの書き込みを監視し、検出した場合のみ書込み開始信号Ｓ３を生成してブランキング期間変更制御回路５に出力する。ブランキング期間変更制御回路５は、書込み開始信号Ｓ３がインアクティブのときは、通常表示ブランキング期間設定レジスタ３のブランキング期間ＴＢをブランキング期間設定値Ｓ４（＝ＴＢ）とし、書込み開始信号Ｓ３がアクティブのときは、競合延長用ブランキング期間設定レジスタ４の延長時間ΔＴをブランキング期間ＴＢに加算して、延長されたブランキング期間設定値Ｓ４（＝ＴＢ′）とする。

ブランキング期間変更制御回路５においては、書込み開始信号Ｓ３を検出するとブランキング期間設定値Ｓ４を切り替える。その結果、ブランキング期間ＴＢが延長時間ΔＴだけ拡張されたブランキング期間ＴＢ′となる。競合延長用ブランキング期間設定レジスタ４に設定されている延長時間ΔＴは、外部装置Ａから画像メモリ９への画像データ書き換え動作に必要な時間を十分満足するものとなっており、外部装置Ａからの書き込み動作はすべて延長されたブランキング期間ＴＢ′の期間内に終了する。ブランキング期間信号Ｓ５の表示段に図示された右向きの矢印は、画像データの書き込み動作を表している。ブランキング期間変更制御回路５が生成したブランキング期間信号Ｓ５は、表示制御回路７とメモリアクセス切替え回路８に与えられる。

表示制御回路７は、ブランキング期間信号Ｓ５によってブランキング期間終了が通知されると、表示期間信号Ｓ６を“Ｈ”レベルにし、表示期間の動作を開始する。この表示期間信号Ｓ６はメモリアクセス切替え回路８に与えられる。メモリアクセス切替え回路８は、表示期間信号Ｓ６が“Ｈ”レベルの期間は、表示制御回路７から画像メモリ９への読み出し動作を有効にする。画像メモリ９から読み出された画像データは表示器Ｂへ転送され、表示が行われる。

表示器Ｂへの画像データ転送が完了すると、表示期間信号Ｓ６が“Ｌ”レベルになり、表示期間が終了し、帰線処理が行われるとともに、再度、画像受付通知回路１より外部装置Ａに対して画像データ転送受付開始信号Ｓ１が送信され、上記の動作を繰り返す。

上記において、メモリアクセス切替え回路８は、ブランキング期間信号Ｓ５に従って書込み制御回路６（ブランキング期間のみ）と表示制御回路７（表示期間のみ）からの画像メモリ９へのアクセス処理を切り替える。そして、書き込みが完了して初めて競合フレームＦ２から通常表示フレームＦ１に戻す。その結果として、画像メモリ９に対するアクセス占有率を最大限に引き出しつつ、画像メモリ９において読出し画像データと書込み画像データとが混在するということが確実に防止され、表示器Ｂでの画像乱れを回避することができる。画像メモリ９としては、１画面分のメモリ容量をもつものですみ、コスト高やメモリ高集積化による低歩留まりを回避することができる。また、制御用システムＬＳＩのチップサイズ増加を抑制することができる。

以下、さらに詳しく説明する。

画像書き込みが発生しない通常表示フレームＦ１では、書込みサンプリング信号Ｓ２の“Ｈ”レベルの期間（サンプリング期間）中に外部装置Ａからの書き込み動作は検出されない。そこで、ブランキング期間設定値Ｓ４には通常表示ブランキング期間設定レジスタ３の値が参照され、ブランキング期間が決定される。この場合、ブランキング期間はＴＢとなる。ブランキング期間ＴＢの終了後、通常表示フレームＦ１の表示期間ＴＤが開始される。表示期間ＴＤでは、画像メモリ９から画像データが読み出され、表示器Ｂに転送されて表示動作が行われる。

また、画像書き込みが発生する競合フレームＦ２では、サンプリング期間中に外部装置Ａからの書き込み動作を検出し、書込み開始信号Ｓ３を出力した時点でブランキング期間設定値Ｓ４として競合延長用ブランキング期間設定レジスタ４の延長時間ΔＴが参照され、延長されたブランキング期間ＴＢ′が設定される。延長されたブランキング期間ＴＢ′の期間中に、画像メモリ９に対する外部装置Ａからの画像データの書き込みが完了する。また、ブランキング期間ＴＢ′の終了後、競合フレームＦ２の表示期間ＴＤ′が開始する。

本実施の形態では、通常表示フレームＦ１の表示期間ＴＤと競合フレームＦ２の表示期間ＴＤ′は同じ時間長さとなっている（ＴＤ＝ＴＤ′）。

以上のように本実施の形態によれば、画像書き込みが発生する競合フレームＦ２のブランキング期間ＴＢ′を外部装置Ａからの書き込み完了までに必要な時間を十分満足したものに設定する。これにより、表示画像に影響を与えない十分に長いブランキング期間で画像データを更新でき、画像乱れを抑制することが可能となる。

また、ブランキング期間変更制御回路５からのブランキング期間信号Ｓ５によって制御されるメモリアクセス切替え回路８は、画像メモリ９に対するアクセスにつき、ブランキング期間では外部装置Ａによるアクセスのみに限定され、表示期間では表示制御回路７によるアクセスのみに限定される。すなわち、画像メモリ９は完全な１ポート動作となる。画像メモリ９に対して表示制御回路７とメモリアクセス切替え回路８の両方から同時にアクセスされることはない。双方のアクセスは、時間的に完全に隔絶されたものとなっている。画像メモリ９としては、１ポートメモリを使用する場合のメモリアクセスの競合回避処理や転送レートの劣化に対する対策を考える必要はなく、安価な１ポートメモリでかつ外部装置Ａに対する書き込み処理能力を最大限に引き出すことができる。画像メモリ９としては、１画面分のメモリ容量をもつものですみ、コスト高やメモリ高集積化による低歩留まりを回避することができる。また、制御用システムＬＳＩのチップサイズ増加を抑制することができる。

（実施の形態２）
上記の実施の形態１の場合には、競合フレームＦ２で一旦、ブランキング期間の延長処理を行うと、通常表示フレームＦ１の場合の規定のブランキング期間ＴＢに一定の延長時間ΔＴが加算されて延長されたブランキング期間ＴＢ′（＝ＴＢ＋ΔＴ）が満了するまでは、必ずブランキング期間が維持される。つまり、延長後のブランキング期間ＴＢ′は固定化される。しかし、これでは、延長されたブランキング期間ＴＢ′の満了する以前に外部装置Ａからの画像データの画像メモリ９に対する書き込みが完了した場合において、書き込み完了時点から延長されたブランキング期間ＴＢ′の満了時点までの期間が無駄になってしまう。すなわち、競合フレームＦ２においてブランキング期間を延長することの影響として、フレーム周波数が必要以上に低下してしまう。本発明の実施の形態２は、この不都合を回避するものである。

図３は本発明の実施の形態２における画像データ表示制御装置Ｅの構成を示すブロック図である。図３において、実施の形態１の図１におけるのと同じ符号は同一構成要素を指している。本実施の形態に特有の構成は、次のとおりである。１０は外部装置Ａからの書き込み動作が終了したことを検出する書込み終了検出回路である。本実施の形態のブランキング期間変更制御回路５は、通常表示フレームＦ１において通常表示ブランキング期間設定レジスタ３に従ってブランキング期間ＴＢを決定し、競合フレームＦ２において書込み終了検出回路１０から書込み終了信号Ｓ７が通知されると、延長されていたブランキング期間ＴＢ′を強制的に直ちに終了するように構成されている。その他の構成については、実施の形態１と同様であるので、説明を省略する。

次に、上記のように構成された本実施の形態の画像データ表示制御装置Ｅの動作を図４のタイミングチャートに従って説明する。図４において、実施の形態１の図２におけるのと同じ符号は同一の信号を指している。

図４において、Ｓ７は、書込み開始検出回路２より書込み開始信号Ｓ３が出力された後に外部装置Ａからの書き込み動作の終了を検出した場合にのみ、書込み終了検出回路１０より出力される書込み終了信号である。

ここでは、書込み終了検出回路１０とブランキング期間変更制御回路５の動作を中心に説明する。

ブランキング期間変更制御回路５において、通常表示フレームＦ１では通常表示ブランキング期間設定レジスタ３の値に従ってブランキング期間ＴＢが決定され、競合フレームＦ２では書込み開始検出回路２から書込み開始信号Ｓ３を受付けた時点でブランキング期間の延長処理を行う。外部装置Ａからの書き込み動作終了の通知があれば、書込み終了検出回路１０は書込み終了信号Ｓ７を生成し、ブランキング期間変更制御回路５に通知する。書込み終了信号Ｓ７を受付けたブランキング期間変更制御回路５は、ブランキング期間の延長処理を終了する（ＴＢ′）。

ここでは、外部装置Ａからの画像データの画像メモリ９に対する書き込みが完了したタイミングで、書込み終了信号Ｓ７を生成出力してブランキング期間信号Ｓ５を強制的に立ち下げるので、ブランキング期間の必要以上の延長が抑制される。延長されたブランキング期間ＴＢ′は、結果として実施の形態１の場合よりも短くなっている。したがって、フレーム周波数の必要以上の低下を回避することができる。なお、もちろん場合によっては、実施の形態１の場合と同様の時間長さの延長されたブランキング期間ＴＢ′となることもあり得る。

なお、本実施の形態では、結果として、通常表示フレームＦ１の表示期間ＴＤと競合フレームＦ２の表示期間ＴＤ′の時間は同じ長さとなっている（ＴＤ＝ＴＤ′）。

なお、書込み終了検出回路１０については、上記に代えて、外部装置Ａからの通知入力または書き込み範囲のアクセスが終了したことを自動検出し、書込み終了信号Ｓ７を出力する方法もある。

以上のように本実施の形態によれば、実施の形態１で説明した効果に加えて、画像データのデータサイズに応じて書き込み終了を自動的に認識するため、ブランキング期間の余分な延長を回避することができる。したがって、実施の形態１と比較して、ブランキング期間の延長に起因するフレーム周波数の低下を軽減することができる。

（実施の形態３）
本発明の実施の形態３は、上記の実施の形態２を前提にして、フレーム周波数の低下の抑制をさらに進めるものである。

図５は本発明の実施の形態３における画像データ表示制御装置Ｅの構成を示すブロック図である。図５において、実施の形態２の図３におけるのと同じ符号は同一構成要素を指している。本実施の形態に特有の構成は、次のとおりである。１１は通常表示フレームＦ１におけるライン周期設定値Ｓ８を格納する通常表示ライン周期設定レジスタである。このときのライン周期設定値Ｓ８は、書込み開始検出回路２が外部装置Ａからの画像データの書込み無し情報を通知した場合に使用される。また、１２は競合フレームＦ２においてブランキング期間延長により低下したフレーム周期を時短（時間短縮）するためのライン周期設定値Ｓ８を格納する競合時短用ライン周期設定レジスタである。このときのライン周期設定値Ｓ８は、書込み開始検出回路２が外部装置Ａからの画像データの書込み有り情報を通知した場合に使用される。

本実施の形態の表示制御回路７は、ブランキング期間変更制御回路５から入力されてくるブランキング期間信号Ｓ５の立ち下がりの後に、通常表示ライン周期設定レジスタ１１と競合時短用ライン周期設定レジスタ１２とを切り替えながら画像データの読み出し周期を調整し（ＴＤ，ＴＤ′）、画像メモリ９に対する読み出し処理を行い、表示器Ｂへ画像データを転送するように構成されている。ライン周期設定値Ｓ８として表示期間のＴＤとＴＤ′が例示されているが、実際には、表示制御回路７が画像メモリ９から画像データを読み出して表示器Ｂに転送するときの読出し動作周波数を調整することになる。表示期間ＴＤに対応する読出し動作周波数をｆ、表示期間ＴＤ′に対応する読出し動作周波数をｆ′とすると、ｆ∝１／ＴＤ、ｆ′∝１／ＴＤ′である（ｆ＜ｆ′）。すなわち、競合フレームＦ２においては、通常表示フレームＦ１よりも高い読出し動作周波数ｆ′で画像メモリ９から画像データが読み出されるようになっている。その他の構成については、実施の形態２と同様であるので、説明を省略する。

次に、上記のように構成された本実施の形態の画像データ表示制御装置Ｅの動作を図６のタイミングチャートに従って説明する。図６において、実施の形態２の図４におけるのと同じ符号は同一の信号を指している。

ここでは、表示制御回路７と通常表示ライン周期設定レジスタ１１と競合時短用ライン周期設定レジスタ１２の動作を中心に説明する。

表示制御回路７において、通常表示フレームＦ１では、通常表示ライン周期設定レジスタ１１のライン周期設定値Ｓ８が選択され、そのライン周期設定値Ｓ８と表示ライン数の積により通常表示期間の表示期間ＴＤが決定される。また、競合フレームＦ２では、競合時短用ライン周期設定レジスタ１２のライン周期設定値Ｓ８が選択され、そのライン周期設定値Ｓ８と表示ライン数の積により時短された表示期間ＴＤ′が決定される。このときの競合時短用ライン周期設定レジスタ１２のライン周期設定値Ｓ８は、競合フレームＦ２でのブランキング期間延長に起因するフレーム周波数の低下を軽減するために、通常表示時よりも短い期間のライン周期となっている。

通常表示ライン周期設定レジスタ１１に格納されている通常表示フレームＦ１でのライン周期設定値Ｓ８をτ_n とし、競合時短用ライン周期設定レジスタ１２に格納されている競合フレームＦ２でのライン周期設定値Ｓ８をτ_c とする。τ_n ＞τ_c である。表示ライン数は同じでＬとして、通常表示フレームＦ１での表示期間ＴＤは、ＴＤ＝τ_n ×Ｌであり、競合フレームＦ２での表示期間ＴＤ′は、ＴＤ′＝τ_c×Ｌである。したがって、ＴＤ＞ＴＤ′となり、通常表示フレームＦ１の表示期間ＴＤに対して競合フレームＦ２の表示期間ＴＤ′の時間は短縮される（時短）。さらに、読出し動作周波数ｆ，ｆ′が求められ（ｆ＝１／τ_n 、ｆ′＝１／τ_c ）、表示制御回路７は、通常表示フレームＦ１においては、低い方の読出し動作周波数ｆで画像メモリ９から画像データを読み出して表示器Ｂに転送し、また、競合フレームＦ２においては、高い方の読出し動作周波数ｆ′で画像メモリ９から画像データを読み出して表示器Ｂに転送する。競合フレームＦ２では、読み出し転送を高速に行うので、必要とされる表示期間ＴＤ′は短縮化される。

以上のように本実施の形態によれば、実施の形態１，２で説明した効果に加えて、競合フレームＦ２において表示期間ＴＤ′を時短することにより、実施の形態２と比較して、フレーム周波数の低下を軽減することができる。

（実施の形態４）
本発明の実施の形態４は、上記の実施の形態３を前提にして、フレーム周波数の低下の抑制をさらに進めるものである。

競合フレームＦ２以降の任意数のフレームについて、競合フレームＦ２の発生に起因するフレーム周波数の低下を軽減するために、画像データ読み出しのみのフレームで時短処理を行うフレームを通常表示時短フレームＦ３とする。通常表示フレームＦ１は、画像データ読み出しのみのフレームで、時短処理をしないフレームとなっている。

図７は本発明の実施の形態４における画像データ表示制御装置Ｅの構成を示すブロック図である。図７において、実施の形態３の図５におけるのと同じ符号は同一構成要素を指している。本実施の形態に特有の構成は、次のとおりである。

１３は時短を実施する通常表示時短フレームＦ３におけるブランキング期間ＴＢ２を格納する通常表示時短用ブランキング期間設定レジスタである。このときのブランキング期間ＴＢ２は、競合フレームＦ２以降の通常表示時短フレームＦ３において、書込み開始検出回路２が外部装置Ａからの画像データの書込み無し情報を通知した場合に使用される。また、１４は通常表示時短フレームＦ３におけるライン周期設定値Ｓ８を格納する通常表示時短用ライン周期設定レジスタである。このときのライン周期設定値Ｓ８は、書込み開始検出回路２が外部装置Ａからの画像データの書込み無し情報を通知しかつ時短処理を行う場合に使用される。

本実施の形態のブランキング期間変更制御回路５は、通常表示フレームＦ１において通常表示ブランキング期間設定レジスタ３に従ってブランキング期間ＴＢ１を決定し、競合フレームＦ２において書込み終了検出回路１０から通知される書込み終了信号Ｓ７が出力されるまでブランキング期間を延長し（ＴＢ１′）、通常表示時短フレームＦ３において通常表示時短用ブランキング期間設定レジスタ１３に従ってブランキング期間ＴＢ２を決定するように構成されている。

また、本実施の形態の表示制御回路７は、ブランキング期間変更制御回路５から通知されるブランキング期間の終了後に、通常表示ライン周期設定レジスタ１１と競合時短用ライン周期設定レジスタ１２と通常表示時短用ライン周期設定レジスタ１４とを切り替えながら画像データの読み出し周期を調整し、画像メモリ９に対する読み出し処理を行い、表示器Ｂへ画像データを転送表示させるように構成されている。その他の構成については、実施の形態３と同様であるので、説明を省略する。

次に、上記のように構成された本実施の形態の画像データ表示制御装置Ｅの動作を図８のタイミングチャートに従って説明する。図８において、実施の形態３の図６におけるのと同じ符号は同一の信号を指している。

ここでは、通常表示ブランキング期間設定レジスタ３と通常表示時短用ブランキング期間設定レジスタ１３とブランキング期間変更制御回路５の動作、および通常表示ライン周期設定レジスタ１１と競合時短用ライン周期設定レジスタ１２と通常表示時短用ライン周期設定レジスタ１４と表示制御回路７の動作を中心に説明する。

通常表示フレームＦ１および競合フレームＦ２での動作は、実施の形態３の場合と同様であるので説明を省略する。

通常表示時短フレームＦ３では、ブランキング期間変更制御回路５は、通常表示時短用ブランキング期間設定レジスタ１３の値に従ってブランキング期間ＴＢ２を設定する。このブランキング期間ＴＢ２は、競合フレームＦ２でのブランキング期間の延長に起因するフレーム周波数の低下を軽減するために、通常表示時よりも短い期間となっている。すなわち、垂直帰線処理が高速に行われる。

さらに、通常表示時短フレームＦ３において、ブランキング期間ＴＢ２が終了すると、通常表示時短用ライン周期設定レジスタ１４のライン周期設定値Ｓ８が選択され、そのライン周期設定値Ｓ８と表示ライン数の積により時短された表示期間ＴＤ２が決定される。このときの通常表示時短用ライン周期設定レジスタ１４のライン周期設定値Ｓ８は、競合フレームＦ２でのブランキング期間の延長に起因するフレーム周波数の低下を軽減するために、通常表示時よりも短い期間のライン周期となっている。通常表示時短フレームＦ３においては、高い方の読出し動作周波数ｆ′で画像メモリ９から画像データを読み出して表示器Ｂに転送する。通常表示時短フレームＦ３では、読み出し転送を高速に行うので、必要とされる表示期間ＴＤ２は短縮化される。通常表示時短フレームＦ３は競合フレームＦ２の後で実施されるが、その実施回数は任意に設定可能である。

以上のように本実施の形態によれば、実施の形態１〜３で説明した効果に加えて、通常表示時短フレームＦ３のブランキング期間と表示期間との時短処理を実施することにより、実施の形態３と比較して、フレーム周波数の低下を改善することができる。

（実施の形態５）
本発明の実施の形態５は、上記の実施の形態４を前提にして、消費電力の低減を進めるものである。

図９は本発明の実施の形態５における画像データ表示制御装置Ｅの構成を示すブロック図である。図９において、実施の形態４の図７におけるのと同じ符号は同一構成要素を指している。本実施の形態に特有の構成は、次のとおりである。１５は出力駆動能力調整レジスタ、１６は出力駆動能力調整回路である。出力駆動能力調整レジスタ１５は、表示器Ｂに供給する出力電圧または出力電流の駆動能力を可変のライン周期に合わせて調整するように構成されている。その可変のライン周期は、通常表示ライン周期設定レジスタ１１、競合時短用ライン周期設定レジスタ１２および通常表示時短用ライン周期設定レジスタ１４よって設定されるいずれかのライン周期である。

次に、上記のように構成された本実施の形態の画像データ表示制御装置Ｅの動作を図１０のタイミングチャートに従って説明する。図１０において、実施の形態４の図８におけるのと同じ符号は同一の信号を指している。Ｓ９は、出力駆動能力調整レジスタ１５から出力駆動能力調整回路１６に通知される出力駆動能力設定値である。

ここでは、出力駆動能力調整レジスタ１５と出力駆動能力調整回路１６の動作を中心に説明する。

通常表示フレームＦ１では、出力駆動能力調整レジスタ１５より通常能力設定が出力駆動能力調整回路１６に通知され、通常フレーム時のライン周期に合わせた駆動能力で表示器Ｂへ画像データを転送する。

競合フレームＦ２での書込み開始信号Ｓ３の立ち上がり以降および通常表示時短フレームＦ３において、出力駆動能力調整レジスタ１５より出力駆動能力設定値Ｓ９による高能力設定が出力駆動能力調整回路１６に通知され、競合フレームＦ２または通常表示時短フレームＦ３のライン周期に合わせた駆動能力で表示器Ｂへ画像データを転送する。

このため、ライン周期に対する出力駆動時間（セトリングタイム）が最適化され、出力駆動能力の過不足がなくなり、無駄な電力を消費しなくなる。

例えば、表示画像データ線駆動用の出力アンプなどは、出力駆動時間を短くするには、定常電流を大きくする必要がある。出力駆動能力調整機能がない場合、任意に設定できるライン周期において最短値に合わせた出力駆動能力が必要となるため、最短値以外のライン周期では出力駆動能力がオーバースペックとなり、電力を無駄に消費する。

本実施の形態では、通常表示フレームＦ１に対して出力駆動能力を通常能力に設定し、競合フレームＦ２での書込み開始信号Ｓ３の立ち上がり以降および通常表示時短フレームＦ３に対して出力駆動能力を高能力に設定する。その結果、実施の形態４と比較して、任意のライン周期に対する出力駆動時間が最適化され、出力駆動能力の過不足がなくなり、無駄な電力を消費しなくなる。

以上のように本実施の形態によれば、実施の形態１〜４で説明した効果に加えて、通常表示フレームＦ１と競合フレームＦ２と通常表示時短フレームＦ３において最適化された出力駆動能力が設定できるため、実施の形態４と比較して、低消費電力を実現できる。

本発明の画像データ表示制御装置は、最小の画像メモリ容量で高画質な表示が可能となり、携帯機器などの低コスト、低消費および高密度実装が求められる画像処理装置等に有用である。

本発明の実施の形態１における画像データ表示制御装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態１における画像データ表示制御装置の動作を示すタイミングチャート 本発明の実施の形態２における画像データ表示制御装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態２における画像データ表示制御装置の動作を示すタイミングチャート 本発明の実施の形態３における画像データ表示制御装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態３における画像データ表示制御装置の動作を示すタイミングチャート 本発明の実施の形態４における画像データ表示制御装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態４における画像データ表示制御装置の動作を示すタイミングチャート 本発明の実施の形態５における画像データ表示制御装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態５における画像データ表示制御装置の動作を示すタイミングチャート 従来の技術における画像データ表示制御装置の構成を示すブロック図 従来の技術における画像データ表示制御装置の動作を示すフローチャート

符号の説明

Ａ 外部装置
Ｂ 表示器
Ｅ 画像データ表示制御装置
ＴＢ ブランキング期間
ＴＢ′ 延長されたブランキング期間
１ 画像受付通知回路
２ 書き込み開始検出回路
３ 通常表示ブランキング期間設定レジスタ
４ 競合延長用ブランキング期間設定レジスタ
５ ブランキング期間変更制御回路
６ 書込み制御回路
７ 表示制御回路
８ メモリアクセス切替え回路
９ 画像メモリ
１０ 書込み終了検出回路
１１ 通常表示ライン周期設定レジスタ
１２ 競合時短用ライン周期設定レジスタ
１３ 通常表示時短用ブランキング期間設定レジスタ
１４ 通常表示時短用ライン周期設定レジスタ
１５ 出力駆動能力調整レジスタ
１６ 出力駆動能力調整回路

Claims (5)

1. 外部から取り込まれる画像データを一時記憶する画像メモリと、
   ブランキング期間において前記画像メモリに対して外部からの画像データの書き込み制御を行う書込み制御手段と、
   表示期間において前記画像メモリから画像データを読み出して表示データとして転送出力する表示制御手段とを備えた画像データ表示制御装置であって、
   外部からの画像データの書き込み開始の通知を受けて前記ブランキング期間を延長するブランキング期間変更制御手段と、
   前記表示制御手段による前記画像メモリへのアクセスを中継するとともに、前記書込み制御手段からの書込み要求があると前記画像メモリへのアクセスを前記表示制御手段のアクセスから前記書込み制御手段のアクセスへ切り替え、かつ前記ブランキング期間変更制御手段による前記ブランキング期間の延長時間を前記画像メモリに伝えるメモリアクセス切替え手段とを備えた画像データ表示制御装置。
2. 前記ブランキング期間変更制御手段は、外部からの画像データの書き込み終了の通知を受けて前記延長されたブランキング期間を強制的に終了させるように構成されている請求項１に記載の画像データ表示制御装置。
3. 前記表示制御手段は、前記ブランキング期間が延長されたときは、前記画像メモリからの画像データの読み出しをブランキング期間延長前よりも高い周波数で行うように構成されている請求項１または請求項２に記載の画像データ表示制御装置。
4. 前記ブランキング期間変更制御手段は、前記ブランキング期間が延長された競合フレームを基準に、それ以降のフレームにおいて、前記ブランキング期間の短縮を行うとともに、前記画像メモリからの画像データの読み出しをブランキング期間延長前よりも高い周波数で行うように構成されている請求項１から請求項３までのいずれかに記載の画像データ表示制御装置。
5. さらに、前記表示制御手段の出力側に、前記画像メモリからの画像データの読み出しをブランキング期間延長前よりも高い周波数で行う際に、その周波数に応じて前記表示制御手段から出力される前記画素データの信号レベルを調整する出力駆動能力調整手段を備えている請求項３または請求項４に記載の画像データ表示制御装置。

Images