JP6146852B2 - 表示制御装置及びデータ処理システム - Google Patents

Description

本発明は、表示制御装置及びデータ処理システム関し、例えば液晶コントローラドライバに適用して有効な技術に関する。

近年、スマートフォンのような小型の通信携帯端末でも解像度をＦＨＤ（full high definition）のような高解像度にすることが企図されている。ＦＨＤでは画素数が１０８０×１９２０多く、単位時間当たりに処理すべきデータ量は、ホスト側のプロセッサだけでなく、表示制御を行う表示制御装置側でも増大し、トータルシステムで著しい電力増加を招くことが懸念される。表示解像度に対してデータ量を削減するには、特許文献１に記載の如く、スケーリング技術を用いて表示画像を拡大する動作を行う事が可能である。

また、表示制御装置の制御対象は動画データのようなビデオデータだけでなく、メニュー表示やアプリケーションで描画されるグラフィックデータについても対象とされる。前者の場合は同期信号と共に供給されるビデオ信号をリアルタイムで表示制御する。後者の場合はプロセッサが発行したコマンドにしたがってＲＡＭに描画された表示データの表示制御が行われる。双方の表示制御を行う表示制御装置について特許文献２に記載がある。

特開２００６−２１５３２０号公報 特開２００８−１２９５５７号公報

しかしながら、ＦＨＤの解像度を持ちながらデータのスケールアップを行ったのでは表示用途によっては高解像度の意味がない。例えばビデオ画像に対して縮小データをスケールアップしたのでは無視し得ない画質劣化を来たす。メニュー表示の静止画では縮小データをスケールアップしても画質劣化は目立たない。そのような観点ばかりではなく、通信携帯端末などの運用状況やバッテリー消耗状態などによって不意の電源遮断を回避することに高い優先順位を認めなければならない場合もある。更に、ＲＡＭへの描画を経ないビデオ画像表示を、プロセッサからのコマンドによるＲＡＭ描画を介する表示に切り替えると、その切り替え点近傍で表示画像に乱れを生ずることがある。このように、表示形態若しくは表示動作モードの選択肢は、表示するデータの種別、システムの稼動状況、ユーザの好み、などに応じて多岐に亘ることが明らかにされた。したがって、そのような選択をホスト側のコマンドや表示データの生成手法に依存したのでは、使い勝手が悪く、低消費電力や必要な表示制御能力をタイムリーに且つ容易に得ることができなくなる。

上記並びにその他の課題と新規な特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。

本願において開示される実施の形態のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。

すなわち、外部から表示タイミング信号と共に供給された表示データの表示制御を行う第１表示モード又は外部から表示タイミング信号の供給を受けずにＲＡＭに書き込まれた表示データの表示制御を行う第２表示モードの何れを選択するか、また、前記表示データのスケールアップを行うスケールアップモードを選択するか否か、を指示するためのモードデータを外部から書き換え可能に保持するレジスタを採用して、前記レジスタの設定値に基づいて表示モードの制御を行う。

本願において開示される実施の形態のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記のとおりである。

すなわち、表示するデータの種別、システムの稼動状況、ユーザ設定などに応じてレジスタが書き換え可能にされるから、システム上許容される低消費電力や必要な表示性能をタイムリーに且つ容易に得ることができるようになる。

図１は携帯端末の全体的な構成を例示するブロック図である。 図２は液晶コントローラドライバの構成を例示するブロック図である。 図３は制御信号としての制御ビットＲＭ，ＤＭと表示モードの関係を例示する説明図である。 図４は表示動作及びスケールアップ動作の状態遷移を例示する状態遷移図である。 図５はＢＢ／ＡＰＰがビデオモード及びコマンドモードを用いて表示制御を行いながらデータ処理を行うときの表示データの流れを概念的に示す説明図である。 図６はシステム動作の態様を例示する説明図である。 図７はリアルタイムスケーリングの動作例を示すタイミングチャートである。

１．実施の形態の概要
先ず、本願において開示される代表的な実施の形態について概要を説明する。代表的な実施の形態についての概要説明で括弧を付して参照する図面中の参照符号はそれが付された構成要素の概念に含まれるものを例示するに過ぎない。

〔１〕＜ビデオモード,コマンドモード,スケールアップモードの可変可能コントローラ＞
表示制御装置（６）は、外部から表示タイミング信号と共に供給された表示データの表示制御を行う第１表示モードと、外部から表示タイミング信号の供給を受けずにＲＡＭ（２８）に書き込まれた表示データの表示制御を行う第２表示モードと、前記表示データのスケールアップを行うスケールアップモードを有する。この表示制御装置は、前記第１表示モード又は前記第２表示モードの何れを選択するかを指示し、且つ前記スケールアップモードを選択するか否かを指示するためのモードデータを、外部からの指示に基づいて書き換え可能に保持するレジスタと、前記レジスタが保持する前記モードデータに基づいて表示モード及びスケールアップの制御を行う制御部（２３）と、を有する。

これによれば、表示するデータの種別、システムの稼動状況、ユーザ設定などに応じて前記レジスタが書き換え可能にされるから、システム上許容される低消費電力や必要な表示性能をタイムリーに且つ容易に得ることができるようになる。

〔２〕＜第１表示モードから第２表示モードへのモード遷移制御＞
項１において前記制御部は、第１表示モードの表示中に第２表示モードへの切り替えが指示された場合には、切り替え直前フレームの表示データを前記ＲＡＭに格納し（Ｐ２）、これによって格納された表示データを用いて表示を継続しながら第２表示モードへのモード遷移を行う。

これによれば、ビデオデータ表示のようなリアルタイムの表示が行われる第１表示モードから、コマンドに応答して描画したデータなどを表示する第２表示モードへの切り替えどを想定したとき、切り替え直前のフレームデータがＲＡＭに蓄積されて切り替え時の継続表示に利用されることにより、モード切り換え時に表示画面が乱れることを未然に防止することができる。

〔３〕＜現在のスケーリングモードを維持して第１表示モードから第２表示モードへ切り替え＞
項２において前記制御部は、第１表示モードから第２表示モードへの切り替えは、現在設定されているスケールアップモードを維持して行う事が可能にされる（Ｓ１とＳ３の間、Ｓ２とＳ４の間）。

これによれば、第１表示モードと第２表示モードの間のモード切り換え時に、スケールアップモードの変更はないから、表示画面が乱れることを更に低減することができる。

〔４〕＜第１表示モードにおけるスケールアップの選択／非選択の切り替え制御＞
項３において前記制御部は、スケールアップ非選択状態での第１表示モードが指示されている状態と、スケールアップ選択状態での第１表示モードが指示されている状態との間の表示状態の遷移には、一旦、第２表示モードへの遷移を介在させることが可能にされる（Ｓ４からＳ２、Ｓ３からＳ１）。

これによれば、第２表示モードに遷移した状態でスケールアップ状態を切り替えても、そこにはリアルタタイムの表示が行われる第１表示モードが介在することはなく、この点において、スケールアップモードを変更する場合に表示画面が乱れることを低減することができる。

〔５〕＜ハード構成＞
項４において、外部から表示タイミング信号と共に表示データが供給される第１外部インタフェース部（２１）と、外部から表示タイミング信号の供給を受けずに表示データが供給される第２インタフェース部（２０）と、前記表示データを一時的に格納するＲＡＭ（２８）と、前記表示データのスケールアップを行うスケーリング部（３１）と、を有する。前記制御部は、前記ＲＡＭに格納する表示データとして第１外部インタフェース部に供給された表示データ又は第２外部インタフェース部に供給された表示データの選択制御と、前記スケーリング部に供給する表示データとして第１外部インタフェース部から出力された表示データ又は前記ＲＡＭから出力された表示データの選択制御と、前記スケーリング部の活性化制御と、を行う。

これによれば、最低限のハードウェアを用いて上記モード切り換えを容易に実現することができる。

〔６〕＜ビデオモード,コマンドモード,スケールアップモードを可変可能なシステム＞
データ処理システム（１）は、プログラムを実行するプロセッサ（１３）と、前記プロセッサから供給される表示データの表示制御を行う表示制御装置（６）と、前記表示制御装置から供給される表示データを表示する表示装置（２）とを有する。前記表示制御装置は、前記プロセッサから表示タイミング信号と共に供給された表示データの表示制御を行う第１表示モードと、前記プロセッサから表示タイミング信号の供給を受けずにＲＡＭ（２８）に書き込まれた表示データの表示制御を行う第２表示モードと、前記表示データのスケールアップを行うスケールアップモードとを有する。この表示制御装置は、前記第１表示モード又は前記第２表示モードの何れを選択するかを指示し、且つ前記スケールアップモードを選択するか否かを指示するためのモードデータを、外部からの指示に基づいて書き換え可能に保持するレジスタ（２２）と、前記レジスタが保持する前記モードデータに基づいて表示モード及びスケールアップの制御を行う制御部（２３）と、を有する。

これによれば、表示するデータの種別、システムの稼動状況、ユーザ設定などに応じてプロセッサがレジスタを書き換えることにより、システム上許容される低消費電力や必要な表示性能をタイムリーに且つ容易に得ることができるようになる。

〔７〕＜第１表示モードから第２表示モードへのモード遷移制御＞
項６において前記制御部は、第１表示モードの表示中に第２表示モードへの切り替えが指示された場合には、切り替え直前フレームの表示データを前記ＲＡＭに格納し（Ｐ２）、これによって格納された表示データを用いて表示を継続しながら第２表示モードへのモード遷移を行う。

これによれば項２と同様の作用効果を奏する。

〔８〕＜現在のスケールアップモードを維持して第１表示モードから第２表示モードへ切り替え＞
項７において前記制御部は、第１表示モードから第２表示モードへの切り替えは、現在設定されているスケールアップモードを維持して行う事が可能にされる（Ｓ１とＳ３の間、Ｓ２とＳ４の間）。

これによれば項３と同様の作用効果を奏する。

〔９〕＜第１表示モードにおけるスケールアップの選択／非選択の切り替え制御＞
項８において前記制御部は、スケールアップ非選択状態での第１表示モードが指示されている状態と、スケールアップ選択状態での第１表示モードが指示されている状態との間の表示状態の遷移には、一旦、第２表示モードへの遷移を介在させることが可能にされる（Ｓ４からＳ２、Ｓ３からＳ１）。

これによれば項４と同様の作用効果を奏する。

〔１０〕＜バッテリー残量に応じてスケールアップモードを選択＞
項６において、データ処理システムはバッテリーを動作電源とし、前記プロセッサは前記バッテリーの残量が所定値よりも少なくなったとき、非選択状態の前記スケールアップモードを選択する。

これによれば、不意の電源遮断の抑制に好適である。

〔１１〕＜表示内容に応じてスケールアップモードを選択＞
項６において、前記プロセッサはメニュー画面表示を行うとき、非選択状態の前記スケールアップモードを選択する。

これによれば、メニュー画面のスケールアップはビデオ画像に比べて画質劣化が目立たず、低電力化に寄与する。

〔１２〕＜電力モードに応じてスケールアップモードを選択＞
項６において、前記プロセッサは、低消費電力状態で動作する低消費電力モードが設定されたとき、非選択状態の前記スケールアップモードを選択する。

これによれば、表示制御をシステム低消費電力状態に速やかに呼応することができる。

２．実施の形態の詳細
実施の形態について更に詳述する。

≪データ処理システム≫
図１には携帯端末の全体的な構成が例示される。同図に示される携帯端末は携帯電話又はスマートフォンなどとされ、データ処理システムの一例である。

携帯端末１は、表示部としての液晶パネル２、送受信用のアンテナ３、音声出力用のスピーカ４、音声入力用のマイクロホン５、表示制御装置としての液晶コントローラドライバ６、スピーカ４やマイクロホン５の信号入出力を行なう音声インタフェース７、及びアンテナ３との間の信号の入出力を行なう高周波インタフェース８を備える。更に携帯端末１は、音声信号や送受信信号に係る信号処理を行うＤＳＰ（Digital Signal Processor）９、カスタム機能（ユーザ論理）を提供するＡＳＩＣ（application specific integrated circuits）１０、表示制御を含め装置全体の制御を行うデータ処理装置としてのマイクロプロセッサもしくはマイクロコンピュータ（以下、マイコンと略す）１１、及びデータ記憶用のメモリ１２等を備えてなる。上記ＤＳＰ９、ＡＳＩＣ１０およびマイコン１１は、通信プロトコル処理及びその他のアプリケーション処理を制御するベースバンド及びアプリケーションプロセッサ部（ＢＢ／ＡＰＰ）１３を構成している。

特に制限されるものでないが、上記液晶パネル２は、ＦＨＤ（full high definition）で例えば１０８０×１９２０のような多数の表示画素がマトリックス状に配列されたドットマトリックス方式のパネルである。カラー表示の液晶パネルの場合、１画素は赤、青、緑の３ドットで構成される。特に図示はしないが、入力装置としてタッチセンサパネルを採用するときは、液晶パネル２の表面に静電容量方式などによるタッチセンサパネルが重ねて配置されている。図示を省略するタッチセンサパネルの駆動制御とセンス動作を行うタッチセンサパネルコントローラが配置される。メモリ１２は、例えば所定のブロック単位で一括消去可能なフラッシュメモリ等から構成され、通信制御や表示制御に際してマイコン１１が実行する制御プログラムや通信制御や表示制御に用いる制御データが記憶される。

液晶パネル２は走査電極と信号電極がマトリクス状に配置され、その交差部分には、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）スイッチが形成される。ＴＦＴスイッチのゲートには走査電極が接続され、ドレインには信号電極が接続される。ＴＦＴスイッチのソース側にはサブピクセルとなる液晶容量の液晶画素電極が接続され、その液晶容量の反対側の電極は共通電極になっている。信号電極には表示コントローラドライバ６から出力される信号電圧が供給される。ゲート電極は例えばその配列順に液晶コントローラドライバ６から走査パルスが印加されて駆動される。

液晶コントローラドライバ６は表示制御装置の一例であり、ワンセグＴＶやテレビ電話画像のように表示タイミングと共に供給された表示データを液晶パネル２に表示するビデオモード、及び、表示タイミングとは相関なくマイコン１１などから書き込まれたデータを液晶パネル２に表示するコマンドモードを、表示モードとして有する。更に、画像表示サイズをＦＨＤ又は１／４ＦＨＤに選択可能であり、このとき、１／４ＦＨＤの表示データをＦＨＤサイズにスケールアップして表示可能にするスケールアップモードを有する。

前記音声インタフェース７、ＢＢ／ＡＰＰ１３、及びメモリ１２はシステムオンチップの１チップの半導体装置として、さらには液晶コントローラドライバ６を含めて１チップの半導体装置として構成することが可能である。液晶コントローラドライバ６は１チップの半導体集積回路として構成することも可能である。或いはそれらをマルチチップのモジュール化された半導体装置として、さらには、高周波インタフェース８も含めてマルチチップ又は１チップの半導体装置として構成することも可能である。

以下、液晶コントローラドライバ６における表示制御方式について詳述する。

≪液晶コントローラドライバ≫
図２には液晶コントローラドライバ６の構成が例示される。表示制御用半導体集積回路の一例とされる液晶コントローラドライバが示される。液晶コントローラドライバ６は、ドットマトリックス型の液晶表示パネル２を駆動する。液晶コントローラドライバ６は、ドットマトリックス型の液晶表示パネルに表示する表示データを記憶するＲＡＭとして、表示データをビットマップ方式で記憶するフレームメモリ２８を有する。フレームメモリ２８は例えばＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）によって構成される。

液晶コントローラドライバ６は、外部のＢＢ／ＡＰＰ１３からの指令に基づいて内部を制御するための制御部２３を備える。また、外部からの発振信号もしくは外部端子に接続された振動子からの発振信号に基づいて基準クロックパルスを生成するパルスジェネレータ（ＣＰＧ）４１、このクロックパルスに基づいてチップ内部の種々の回路の動作タイミングを与えるタイミング信号を発生するタイミング制御回路３５を備える。

システムバスＳＢＵＳを介してＢＢ／ＡＰＰ１３のマイコン１１等との間で主としてインストラクションデータや非同期表示データ（表示タイミング信号を伴わない表示データ）などのデータの送受信を行うシステムインタフェース２０、図示しない表示バスＤＢＵＳを介してＢＢ／ＡＰＰ１３のＡＳＩＣなどから表示タイミング信号を伴う同期表示データ例えば水平同期信号ＨＳＹＮＣ、垂直同期信号ＶＳＹＮＣを伴う動画データなどを受ける外部表示インタフェース２１を備える。

システムインタフェース２０に入力された非同期表示データは例えばワード又はロングワードのような単位でライトデータラッチ２６に書き込まれ、所定の単位でセレクタ２７を介してフレームメモリ２８に書き込まれる。フレームメモリ２８への書き込みアドレスは制御回路３４の指示に従ってアドレスカウンタ２５が生成する。

外部表示インタフェース２１に供給された同期表示データもセレクタ２７を介してフレームメモリ２８に書き込み可能にされる。フレームメモリ２８に書き込まれた表示データは表示ライン単位でラッチ回路２９に読み出され、ラッチ回路２９にラッチされた表示データはセレクタ３０を介してスケーリング回路３１に供給される。また、外部表示インタフェース２１に供給された同期表示データは直接セレクタ３０を介してスケーリング回路３１に供給可能にもなっている。セレクタ２７の入力選択は制御ビットＲＭの論理値で決定される。セレクタ３０の入力選択は制御ビットＤＭの論理値で決定される。スケーリング回路３１の活性／非活性の選択は制御ビットＲＴＳＯＮの論理値で決定される。制御ビットＲＭはフレームメモリ２８の入力をシステムインタフェース２０の側からの入力とするか、外部表示インタフェース２１側からの入力とするか、を指定する制御ビットとして位置付けられる。制御ビットＤＭは表示対象をフレームメモリ２８の描画データとするか、外部表示インタフェース２１側からのリアルタイム入力とするか、を指定する制御ビットとして位置付けられる。

スケーリング回路３１は、特に制限されないが、活性化されると、ＦＨＤの画素化数規模の１／４の画素数規模（ｑＨＤ）の表示データを、補間演算を介して画素単位で縦及び横方向にそれぞれ２倍の画素数にスケールアップする演算処理を行う。スケーリング回路３１は、非活性状態では入力データをスルーで出力する。

スケーリング回路３１から出力された表示データはラッチ回路３２にラッチされ、信号電極ドライバ３３に与えられる。信号電極ドライバ３３はラッチ回路３２から供給される表示データの値にしたがって、階調電圧発生回路３７で生成された階調電圧を選択して、液晶パネル２の信号電極に信号電圧を出力する。選択される階調電圧は液晶パネルのγ特性を補正するためのγ補正回路３６で補正されている。

走査電極ドライバ３８は液晶パネル２の走査電極に、液晶駆動レベル発生回路３９で生成された走査電圧を順次印加して、走査駆動する。

液晶パネル２の信号電極と走査電極の駆動に用いる同期信号ＶＳＯＵＴ，ＨＳＯＵＴは同期信号出力回路４０が生成する。ＶＳＯＵＴは垂直同期信号、ＨＳＯＵＴは水平同期信号である。

４２は内部基準電圧を生成する内部基準電圧生成回路、４３は外部から供給される３．３Ｖや２．５Ｖのような電圧Ｖｃｃを降圧して１．５Ｖのような内部ロジック回路の電源電圧ＶＤＤを生成する内部ロジック電源レギュレータである。

制御部２３には、液晶コントローラドライバ６の動作モードなどチップ全体の動作状態を制御するための制御情報が格納されるコントロールレジスタ２３Ａ、及びデコーダ２３Ｂが設けられている。２２はコントロールレジスタ２３Ａを参照するためのコマンドコードとしてのインデックス情報が書き込まれるインデックスレジスタ２２であり、インデックスレジスタ２２にセットされたインデックス情報がデコーダ２３Ｂでデコードされ、そのデコード結果に基づいてコントロールレジスタ２３から制御情報が読み出される。例えばマイコン１１がインデックスレジスタ２２にコマンドコードのようなインデックス値を書き込むと、書き込まれたインデックス値によってコントロールレジスタ２３Ａの制御情報が参照されて出力される。インデックス情報はモードデータやコマンドデータとして位置付けられる。インデックス情報で参照される制御情報は、アドレスカウンタ２５にセットされる初期値、制御ビットＲＭ，ＤＭ，ＲＴＳＯＮの値、タイミング制御回路３５の起動イネーブル信号などとされる。不揮発性メモリ２４はコントロールレジスタ２３Ａの初期値を保有し、パワーオンリセット若しくはシステムリセット時にマイコン１１からの指示によって初期値が不揮発性メモリ２４からコントロールレジスタ２３Ａにイニシャルロードされる。例えば制御ビットＲＭ，ＤＭ，ＲＴＳＯＮについては、動作上想定し得る値の組み合わせのパターンがそれぞれインデックス情報で参照可能に記憶される。尚、コントロールレジスタ２３Ａはシステムインタフェース２０を介して外部のマイコン１１などにより書き換え可能にされる。例えば、前記制御ビットＲＭ，ＤＭ，ＲＴＳＯＮの値の組み合わせのパターンはマイコン１１などによって書き換え可能にされる。

これにより、液晶コントローラドライバ６は、システムインタフェース２０経由でマイコン１１等からの指令およびデータに基づいて、表示データをフレームメモリ２８に順次書き込んで行く描画処理を行い、また、フレームメモリ２８から周期的に表示データを読み出す読み出し処理を行って液晶パネル２の信号電極に信号電圧を出力し、走査電極に順次走査電圧を出力することができる。また、液晶コントローラドライバ６は、外部表示インタフェース２１経由で表示同期信号と共に供給される表示データをリアルタイムで液晶パネル２に表示するための信号電圧及び走査電圧を出力することができる。それら動作に際してスケーリング回路３１を用いたスケールアップ処理、更にはシステムインタフェース経由の表示制御と外部表示インタフェース経由の表示制御との切り替えなどが可能にされる。

≪表示モードとスケールアップモードの制御≫
液晶パネル２に対する液晶コントローラドライバ６による表示制御の動作モード（表示モード）は、表示タイミングと共に供給された表示データを液晶パネル２に表示するビデオモード、表示タイミングとは相関なくマイコン１１などから書き込まれたデータを液晶パネル２に表示するコマンドモード、及び、１／４ＦＨＤの表示データをＦＨＤサイズにスケールアップして表示可能にするスケールアップモードに大別される。ビデオモードは外部から表示タイミング信号と共に供給された表示データの表示制御を行う第１表示モードの一例である。コマンドモードは、外部から表示タイミング信号の供給を受けずにＲＡＭに書き込まれた表示データの表示制御を行う第２表示モードの一例である。スケールアップモードは前記表示データのスケールアップを行う動作モードである。

何れの表示モード（前記ビデオモード又はコマンドモード）を選択するかを指示し、且つ前記スケールアップモードを選択するか否かを指示するためのモードデータは、マイコン１１などによってインデックスレジスタ２２に与えられるインデックス情報の一種である。このインデックス情報によってコントロールレジスタ２３Ａから参照される制御ビットＲＭ，ＤＭ，ＲＴＳＯＮの値等によって表示動作及びスケールアップ動作が制御される。制御ビットＲＭ、ＤＭは、特に制限されないが、前記ビデオモード又は前記コマンドモードに応じてその論理値が決定される。前記制御ビットＲＴＳＯＮは前記スケールアップモードの選択／非選択に応じてその論理値が、決定される。

図３には制御信号としての制御ビットＲＭ，ＤＭと表示モードとの関係が例示される。図３において、ＲＭ＝０はシステムインタフェース２０側からの表示データの選択、ＲＭ＝１は外部表示インタフェース２１側からの表示データの選択を意味する。ＤＭ＝０はフレームメモリ２８の表示データ選択、ＤＭ＝１は外部表示インタフェース２１側からの表示データの選択を意味する。

インデックス情報で指定された表示モードに応ずる制御ビットＤＭ，ＲＭの状態は、特に制限されないが、ビデオモードの指定によってＲＭ＝０，ＤＭ＝１とされ、コマンドモードの指定によってＲＭ＝０，ＤＭ＝０とされる。ビデオモードではそれによる表示動作に並行してシステムインタフェース２０側から表示データをフレームメモリ２８に書き込むことが可能にされる。インデックス情報で指定されたスケールアップモードに応ずるスケールアップモードデータＲＴＳＯＮの状態は、特に制限されないが、スケールアップモード選択によりＲＴＳＯＮ＝１、スケールアップモード非選択によりＲＴＳＯＮ＝０とされる。

≪ビデオモードからコマンドモードへの遷移制御≫
ビデオモードによる表示中に表示モードをコマンドモードに変更する指示がマイコン１１などから与えられたときの表示モードの遷移制御について説明する。ビデオモードの表示中にコマンドモードへの切り替えが指示された場合には、制御部２３は、切り替え直前フレームの表示データを前記フレームメモリ２８に格納し、これによって格納されたが表示データを用いて表示を継続しながらコマンドモードへのモード遷移を行う。すなわち、ビデオモードにおいて図３のＰ１の経路を表示データの供給パスとしているとき、新たなインデックス情報によってコマンドモードが指示されると、先ず、ビデオモードによる最終表示フレームの表示データを図３のＰ２の経路からフレームメモリ２８に供給して、図３のＰ３の経路による表示データの供給パスを形成してコマンドモードに移行する。これにより、前記最終フレーム画像を表示しながらコマンドモードに移行して、最終フレームの表示データに対して描画を行うことができる。このように、ビデオデータ表示のようなリアルタイムの表示が行われるビデオモードから、コマンドに応答して描画したデータなどを表示するコマンドモードへの切り替えなどを想定したとき、切り替え直前のフレームデータがフレームメモリ２８に蓄積されて切り替え時の継続表示に利用されることにより、モード切り換え時に表示画面が乱れる虞を未然に防止することができる。

≪表示動作及びスケールアップ動作の状態遷移≫
図４には表示動作及びスケールアップ動作の状態遷移が例示される。

状態Ｓ１はスケールアップ非選択状態でのコマンドモードによる表示動作状態、Ｓ２はスケールアップ選択状態でのコマンドモードによる表示動作状態、Ｓ３はスケールアップ非選択状態でのビデオモードによる表示動作状態、Ｓ４はスケールアップ選択状態でのビデオモードによる表示動作状態を示す。一の表示動作状態から他の表示動作状態へ遷移するときの制御ビットＤＭ，ＲＭ，ＲＴＳＯＮの変化が遷移方向を示す矢印と共に示されている。図４に示される遷移形態は、望ましい遷移順序を例示するものであり、本実施の形態では、制御部２３のハードウェアによってその遷移順序が強制されているわけではない。例えば状態Ｓ３からＳ４に直接遷移する指示がインデックスレジスタ２２に与えられても、制御部２３はその指示に従った切り換えを拒絶することはしない。但し、それによる正常動作は保証されない。要するに、図４の状態遷移は一つの推奨動作遷移として位置付けられる。

図４の推奨動作遷移において特徴的な遷移について説明する。

第１の点は、現在のスケーリングモードを維持してビデオモードからコマンドモードへ切り替えることである。すなわち、ビデオモードからコマンドモードへの切り替えは、現在設定されているスケールアップモードを維持して行う事を推奨する。例えば、状態Ｓ３とＳ１との間ではスケーリングモードの非選択状態を維持してビデオモードとコマンドモードとの間の遷移を行う。状態Ｓ２とＳ４との間ではスケーリングモードの選択状態を維持してビデオモードとコマンドモードとの間の遷移を行う。

これによれば、ビデオモードとコマンドモードの間のモード切り換え時に、スケールアップモードの変更はないから、この点で表示画面が乱れる虞を低減することができる。

第２の点は、ビデオモードにおけるスケールアップの選択／非選択の切り替えにはコマンドモードへの切り換えを介在させることである。すなわち、スケールアップ非選択状態でのビデオモードが指示されている状態Ｓ３と、スケールアップ選択状態でのビデオモードが指示されている状態Ｓ４との間の表示状態の遷移には、一旦、コマンドモードへの遷移を介在させ、コマンドモードでスケーリングモードの切り換えを行うことを推奨する。図４に従えば、状態Ｓ１とＳ２の間でスケーリングモードを切り替える動作を介在させる。

これによれば、第２表示モードに遷移した状態でスケールアップ状態を切り替えても、そこにはリアルタタイムの表示が行われる第１表示モードが介在することはなく、この点において、スケールアップモードを変更する場合に表示画面が乱れることを低減することができる。

≪システム動作の態様≫
図５及び図６にはシステム動作の態様が例示される。ここでは図５に例示されるようにＢＢ／ＡＰＰ１３がビデオモード及びコマンドモードを用いて表示制御を行いながらデータ処理を行うときの表示データの流れを概念的に示す。このときのシステム動作形態が図６に例示される。

例えば、図６において、態様（Ｃ）の如くスケールアップを伴わずにビデオモードで表示を行う場合には、ＢＢ／ＡＰＰ１３によるデータ処理対象とされる表示データは1フレーム当たりＦＨＤサイズであり、当然メモリ１２に対する必要なデータアクセスも１フレーム当たりでＦＨＤのデータサイズとなる。ディスプレインバスＤＢＵＳの転送もフレーム当たりＦＨＤのデータサイズになる。フレーム当たりでＦＨＤサイズの表示データを受け取った液晶コントローラドライバ６はスケールアップを行わずに、液晶パネル２にＦＨＤサイズの表示データを表示する。

一方、態様（Ａ）の如くスケールアップを伴うビデオモードで表示を行う場合には、ＢＢ／ＡＰＰ１３によるデータ処理対象とされる表示データは1フレーム当たりｑＨＤサイズでよく、当然メモリ１２に対する必要なデータアクセスも１フレーム当たりでｑＨＤのデータサイズで良い。ディスプレインバスＤＢＵＳの転送もフレーム当たりでｑＨＤのデータサイズで良い。フレーム当たりでｑＨＤサイズの表示データを受け取った液晶コントローラドライバ６はｑＨＤからＦＨＤサイズへのリアルタイムスケーリング（図７に基づいて後述）を行って画像データのスケールアップを行って、液晶パネル２にＦＨＤサイズの表示データを表示する。態様（Ｃ）は態様（Ａ）に比べてメモリ動作、アプリケーション動作及び転送動作に要する電力消費を１／４程度に低減することが可能である。したがって、ビデオモードでも低消費電力動作ではスケールアップモードを選択すればよい。

図６において、態様（Ｃ）の如くスケールアップを伴うコマンドモード選択したとき、液晶コントローラドライバ６はフレームメモリ２８に描画されたｑＨＤサイズの表示データをＦＨＤサイズへスケールアップし、液晶パネル２にＦＨＤサイズの表示データを表示する。このとき、ＢＢ／ＡＰＰ１３は別のデータ処理を行っていてもよいし、次の表示データをフレームメモリ２８に描画していても良い。

次に、ＢＢ／ＡＰＰ１３においてスケールアップを選択する制御形態について一例を説明する。

第１の例は、バッテリー残量に応じてスケールアップを選択する。例えば、図１のデータ処理システム１はバッテリー（図示を省略）を動作電源とし、ＢＢ／ＡＰＰ１３のマイコン１１などは前記バッテリーの残量が所定値よりも少なくなったとき、前記スケールアップモードを選択する。これによれば、不意の電源遮断の抑制に好適である。

第２の例は、表示内容に応じてスケールアップモードを選択する。例えば、ＢＢ／ＡＰＰ１３のマイコン１１などはメニュー画面表示を行うとき、スケールアップモードを選択する。これによれば、メニュー画面のスケールアップはビデオ画像に比べて画質劣化が目立たず、低電力化に寄与する。

第３の例は、電力モードに応じてスケールアップモードを選択する。例えば、ＢＢ／ＡＰＰ１３のマイコン１１は、低消費電力状態で動作する低消費電力モードが設定されたとき、スケールアップモードを選択する。これによれば、表示制御をシステム低消費電力状態に速やかに呼応させることができる。

図７にはリアルタイムスケーリングの動作例が示される。液晶コントローラドライバ６への入力はホスト側ｑＨＤ動作タイミングとして例示され、液晶コントローラドライバ６の出力は表示側ＦＨＤ動作として例示される。ＶＳは外部表示インタフェース２１を介して入力される垂直同期信号、ＨＳは同じく水平同期信号、ＤａｔａはｑＨＤサイズの表示データであり、１フレーム６０Ｈｚの速度で入力される。この入力データに対してスケーリング回路３１は概略的には画素単位で横方向にコピーして２倍し、２倍したデータを縦方向に追加する、という手法でｑＨＤサイズをＦＨＤサイズにスケールアップする。入力側のデータｄａｔａ１に対して、出力側のｄａｔａ１，ｄａｔａ１はそれぞれ画素単位で水平方向にコピーされた同じデータとされる。データｄａｔａ１，ｄａｔａ１，…の出力に応じて異なる走査電圧Ｇ１，Ｇ２，…が出力される。したがって水平同期信号の周波数は２倍にしなければならず、ＩＨＳは２倍の周波数を持つＦＨＤサイズ用の垂直同期信号である。この水平同期信号ＩＨＳは同期信号出力回路４０の出力信号ＨＳＯＵＴとして液晶パネル２に出力される。垂直同期信号はＶＳと同じでよく、これが同期信号出力回路４０の出力信号ＶＳＯＵＴとして液晶パネル２に出力される。

以上説明した実施の形態によれば、表示するデータの種別、システムの稼動状況、ユーザ設定などに応じて前記インデックスレジスタ２２に対する表示モードやスケールアップモードの設定が書き換え可能にされるから、システム上許容される低消費電力や必要な表示性能をタイムリーに且つ容易に得ることができるようになる。

本発明は上記実施の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ことは言うまでもない。

例えば、デコーダはインデックスレジスタにセットされるコマンドとしてのアドレス情報をデコードしてコントロールレジスタをリードアクセスする回路であってよい。インデックスレジスタ、デコーダ、コントロールレジスタは、コマンドレジスタ、コマンドデコーダ、シーケンサに変更可能である。また、上記実施の形態では図４の状態Ｓ３からＳ４に直接遷移する指示がインデックスレジスタ２２に与えられても、制御部２３はその指示に従った切り換えを拒絶することはしない。但し、それによる正常動作は保証されない。正常動作を保証しようとする場合には図４の状態遷移以外の表示状態の遷移を拒絶する制御部を採用すればよい。同期信号と共に表示データを入力する外部表示インタフェースはＲＧＢインタフェースに限定されず、ＹＵＶインタフェース、その他のシリアルグラフィックインタフェースなどであってもよい。本発明は携帯電話やスマートフォンなどの携帯端末に適用する場合に限定されず、比較的大きなデータ処理パッド、パーソナルコンピュータなどのデータ処理システムにも広く適用することができる。

１ 携帯端末
２ 液晶パネル
３ 送受信用のアンテナ
４ 音声出力用のスピーカ
５ 音声入力用のマイクロホン
６ 液晶コントローラドライバ
７ 音声インタフェース
８ 高周波インタフェース
９ ＤＳＰ
１０ ＡＳＩＣ
１１ マイコン
１２ メモリ
１３ ベースバンド及びアプリケーションプロセッサ部（ＢＢ／ＡＰＰ）
２０ システムインタフェース
２１ 外部表示インタフェース
２３ 制御部
２３Ａ コントロールレジスタ
２３Ｂ デコーダ
２５ アドレスカウンタ
２６ ライトデータラッチ
２７ セレクタ
２８ フレームメモリ
２９ ラッチ回路
３０ セレクタ
ＤＭ、ＲＭ、ＲＴＳＯＮ 制御ビット
３１ スケーリング回路
３３ 信号電極ドライバ
３７ 階調電圧発生回路
３８ 走査電極ドライバ
４１ パルスジェネレータ（ＣＰＧ）

Claims (10)

1. 外部から表示タイミング信号と共に供給された表示データの表示制御を行う第１表示モードと、外部から表示タイミング信号の供給を受けずにＲＡＭに書き込まれた表示データの表示制御を行う第２表示モードと、前記表示データのスケールアップを行うスケールアップモードとを有する表示制御装置であって、
   前記第１表示モード又は前記第２表示モードの何れを選択するかを指示し、且つ前記スケールアップモードを選択するか否かを指示するためのモードデータを、外部からの指示に基づいて書き換え可能に保持するレジスタと、
   前記レジスタが保持する前記モードデータに基づいて表示モードとスケールアップの制御を行う制御部と、を有し、
   前記制御部は、第１表示モードの表示中に第２表示モードへの切り替えが指示された場合には、切り替え直前フレームの表示データを前記ＲＡＭに格納し、これによって格納された表示データを用いて表示を継続しながら第２表示モードへのモード遷移を行う、表示制御装置。
2. 請求項１において前記制御部は、第１表示モードから第２表示モードへの切り替えは、現在設定されているスケールアップモードを維持して行う事が可能にされる、表示制御装置。
3. 請求項２において前記制御部は、スケールアップ非選択状態での第１表示モードが指示されている状態と、スケールアップ選択状態での第１表示モードが指示されている状態との間の表示状態の遷移には、一旦、第２表示モードへの遷移を介在させることが可能にされる、表示制御装置。
4. 請求項３において、外部から表示タイミング信号と共に表示データが供給される第１外部インタフェース部と、
   外部から表示タイミング信号の供給を受けずに表示データが供給される第２インタフェース部と、
   前記表示データを一時的に格納するＲＡＭと、
   前記表示データのスケールアップを行うスケーリング部と、を有し、
   前記制御部は、前記ＲＡＭに格納する表示データとして第１外部インタフェース部に供給された表示データ又は第２外部インタフェース部に供給された表示データの選択制御と、前記スケーリング部に供給する表示データとして第１外部インタフェース部から出力された表示データ又は前記ＲＡＭから出力された表示データの選択制御と、前記スケーリング部の活性化制御と、を行う、表示制御装置。
5. プログラムを実行するプロセッサと、前記プロセッサから供給される表示データの表示制御を行う表示制御装置と、前記表示制御装置から供給される表示データを表示する表示装置とを有する、データ処理システムであって、
   前記表示制御装置は、前記プロセッサから表示タイミング信号と共に供給された表示データの表示制御を行う第１表示モードと、前記プロセッサから表示タイミング信号の供給を受けずにＲＡＭに書き込まれた表示データの表示制御を行う第２表示モードと、前記表示データのスケールアップを行うスケールアップモードとを有し、前記第１表示モード又は前記第２表示モードの何れを選択するかを指示し、且つ前記スケールアップモードを選択するか否かを指示するためのモードデータを、外部からの指示に基づいて書き換え可能に保持するレジスタと、前記レジスタが保持する前記モードデータに基づいて表示モード及びスケールアップの制御を行う制御部と、を備え、
   前記制御部は、第１表示モードの表示中に第２表示モードへの切り替えが指示された場合には、切り替え直前フレームの表示データを前記ＲＡＭに格納し、これによって格納された表示データを用いて表示を継続しながら第２表示モードへのモード遷移を行う、データ処理システム。
6. 請求項５において前記制御部は、第１表示モードから第２表示モードへの切り替えは、現在設定されているスケールアップモードを維持して行う事が可能にされる、データ処理システム。
7. 請求項６において前記制御部は、スケールアップ非選択状態での第１表示モードが指示されている状態と、スケールアップ選択状態での第１表示モードが指示されている状態との間の表示状態の遷移には、一旦、第２表示モードへの遷移を介在させることが可能にされる、データ処理システム。
8. 請求項５において、データ処理システムはバッテリーを動作電源とし、前記プロセッサは前記バッテリーの残量が所定値よりも少なくなったとき、前記スケールアップモードが非選択状態の場合に選択状態に変更する、データ処理システム。
9. 請求項５において、前記プロセッサはメニュー画面表示を行うとき、前記スケールアップモードが非選択状態の場合に選択状態に変更する、データ処理システム。
10. 請求項５において、前記プロセッサは、低消費電力状態で動作する低消費電力モードが設定されたとき、前記スケールアップモードが非選択状態の場合に選択状態に変更する、データ処理システム。

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