CN1327226A - 可降低数据写入时耗电的多灰度级图像显示装置 - Google Patents

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Abstract

一种图像显示装置,含有具有向第一方向延伸并设置显示数据的第一电极和向第二方向延伸并选择显示行的第二电极的显示板,将1个场期间分割为具有规定亮度加权的多个子场期间,将分解为所输入的图像数据的各子场的子场图像通过第一电极和第二电极写入所述显示板,之后,以与每个子场的分量相应的亮度显示点亮,通过整个子场显示多灰度级图像,其特征在于具有为了使在规定子场的子场图像写入时第一电极的充放电总次数变少而变更沿该第一电极的单元显示的子场图像部分的图像变更装置。

Description

可降低数据写入时耗电的多灰度级图像显示装置
本发明涉及通过依次扫描矩阵状的电极来进行数据设置的矩阵电极扫描方式的多灰度级图像显示装置。
近年，作为矩阵显示器虽有等离子体显示板、液晶显示器、电致发光显示器等，但这里特别以3电极面放电交流驱动型等离子体显示装置为例，说明把数据设置在显示器上的方法。
作为现有的驱动3电极面放电型等离子体显示屏的方法，公知的有“地址/维持放电分离型方式”，即分离并驱动在应发光的单元写入信息的“写入期间”和使写入了信息的单元发光的“发光期间”，并在日本公开专利JP-A-7-271325中公开。简单说明“地址/维持放电分离型方式”的写入期间的动作。
图10中，1001是等离子体显示板、1002是作为最小发光单位的单元、1003是配置在垂直方向的数据电极群，并从左端到右端按Xm－1、Xm、Xm＋1的顺序配置，1004是配置在水平方向的扫描电极群，并从上端到下端按Y0、Y1、…、Yn－1、Yn、Yn＋1、Yn＋2、…的顺序配置，1005是与扫描第一电极004平行配置，与各扫描电极成对，并在发光期间进行维持放电的维持电极群。其中，m、n是自然数。
用以下方式从在扫描电极Y0上存在的单元依次进行写入。
首先，如果对扫描电极Y0施加扫描脉冲，同时在位于Y0上的单元中有应进行写入的单元，就对与该单元对应的数据电极施加与扫描脉冲极性相反的数据脉冲。此时，进行写入的单元由于扫描电极和数据电极之间的电位差超过扫描电极和数据电极的开始放电电压，所以产生称为写入放电的放电，受写入放电的感应，在扫描电极和维持电极之间产生称为数据维持放电的放电。通过产生数据维持放电，信息被写入发光的单元。由于对进行写入的单元不同时施加扫描脉冲和数据脉冲，所以不产生写入放电，从而也不产生数据维持放电。
之后，Y1、Y2、…到最后的扫描电极进行同样的动作，最终对整行施加扫描脉冲。
图11是对图10所示的等离子体显示板的各电极施加的电压波形例。图中，由于对扫描电极Yn施加扫描脉冲1111时，对数据电极Xm施加数据脉冲1100，所以该波形表示写入在扫描电极Yn和数据电极Xm的交点存在的单元，即图10中斜线所示的单元1006，而不写入其它单元的状态。另外，在写入期间，对维持电极一直施加恒压。
此时，如果一边将扫描脉冲紧接着依次向下方移动，一边采用光敏二极管等用示波器观测在数据电极Xm上产生的放电发光，则得到如1102的波形。1102是因在进行写入的单元发生了的写入放电以及数据维持放电引起的发光。只在进行写入的单元产生放电，没有进行写入的单元全都不产生放电。
如上所述的矩阵显示器中，各数据电极与邻接的数据电极或扫描电极等之间具有漂移电容。数据电极驱动元件在选择单元时为了充放电这些漂移电容而耗电。日本公开专JP-A-11-2823998示出了一种减少数据电极驱动元件的耗电的方法。该方法是一边检测所输入的图像数据或数据电极驱动元件的耗电或流入数据电极驱动元件的源端的电流，一边为了使数据电极驱动元件的耗电最少，而变更选行的顺序。例如，考虑在隔1行显示行数480行的屏的水平行的情况。此时，如果从屏上端依次逐行选行，则数据电极驱动元件的输出在1行周期翻转240次，从而使数据电极的漂移电容充放电240次。但是，如果先从上端依次选择奇数行，接着，再从上端依次选择偶数行，则由于数据电极驱动元件的输出只翻转1次，所以仅使数据电极的漂移电容充放电1次。从而，可知后一个方法的数据电极驱动元件的耗电更少。
另一方面，近年，随着显示器越来越高清晰化，具有因随之产生的线间电容的增大而电极的充放电的耗电增大的倾向。显示器的低耗电化需要减少该充放电功率。
为了降低数据电极驱动元件的耗电，现有的技术是按每个图像变更选行顺序等来减少数据电极驱动元件的转换次数，但该方法存在作为扫描电极驱动元件不能使用单纯的移位寄存器而电路结构复杂的问题。
鉴于上述问题，本发明的目的在于不使图像质量恶化、电路复杂，而可以减少数据电极驱动元件的耗电。
为了解决上述问题，本发明的图像显示装置含有具有向第一方向延伸并设置显示数据的第一电极和向第二方向延伸并选择显示行的第二电极的显示板，将1个场期间分割为具有规定亮度加权的多个子场期间，将分解为所输入的图像数据的各子场的子场图像通过第一电极和第二电极写入所述显示板，之后，以与每个子场的分量相应的亮度显示点亮，通过整个子场显示多灰度级图像；其特征在于包含为了使在规定子场的子场图像写入时第一电极的充放电总次数变少而变更沿该第一电极的单元显示的子场图像部分的图像变更装置。
本发明的图像显示装置含有具有向第一方向延伸并设置显示数据的第一电极和向第二方向延伸并选择显示行的第二电极的显示板，将1个场期间分割为具有规定亮度加权的多个子场期间，将分解为所输入的图像数据的各子场的子场图像通过第一电极和第二电极写入所述显示板，之后，以与每个子场的分量相应的亮度显示点亮，通过整个子场显示多灰度级图像，其特征在于包含为了使在所定子场的子场图像写入时通过第一电极供给的总功率变少而变更沿该第一电极的单元显示的子场图像部分的图像变更装置。
本发明的图像显示装置含有具有向第一方向延伸并设置显示数据的第一电极和向第二方向延伸并选择显示行的第二电极的显示板，将1个场期间分割为具有规定亮度加权的多个子场期间，将分解为所输入的图像数据的各子场的子场图像通过第一电极和第二电极写入所述显示板，之后，以与每个子场的分量相应的亮度显示点亮，通过整个子场显示多灰度级图像，其特征在于具有在沿第一电极的单元中为了成为与邻接的同一点亮状态或非点亮状态而翻转状态而变更子场图像部分图像变更装置。
本发明的图像显示装置含有具有向第一方向延伸并设置显示数据的第一电极和向第二方向延伸并选择显示行的第二电极的显示板，将1个场期间分割为具有规定亮度加权的多个子场期间，将分解为所输入的图像数据的各子场的子场图像通过第一电极和第二电极写入所述显示板，之后，以与每个子场的分量相应的亮度显示点亮，通过整个子场显示多灰度级图像，其特征在于包含为了将在所定子场形成的2值图像的空间频率比预定值高的区域的图案的平均亮度在该区域的1场期间维持在所定范围内并降低空间频率而变更子场图像部分的图像变更装置。
本发明的图像显示装置含有具有向第一方向延伸并设置显示数据的第一电极和向第二方向延伸并选择显示行的第二电极的显示板，将1个场期间分割为具有规定亮度加权的多个子场期间，将分解为所输入的图像数据的各子场的子场图像通过第一电极和第二电极写入所述显示板，之后，以与每个子场的分量相应的亮度显示点亮，通过整个子场显示多灰度级图像，其特征在于包含图像变更装置，为了使对应于包含在所定子场形成的2值图像的空间频率比预定值高的区域的像素的单元群在该子场不具有最小亮度加权时为非点亮，在比该子场的亮度加权小的子场使该单元群点亮或非点亮，另外，当该子场是具有最小亮度加权的子场时固定为点亮或非点亮，而变更子场图像部分。
本发明的图像显示装置含有具有向第一方向延伸并设置显示数据的第一电极和向第二方向延伸并选择显示行的第二电极的显示板，将1个场期间分割为具有规定亮度加权的多个子场期间，将分解为所输入的图像数据的各子场的子场图像通过第一电极和第二电极写入所述显示板，之后，以与每个子场的分量相应的亮度显示点亮，通过整个子场显示多灰度级图像，其特征在于具有：
对多个子场中的每一个存储子场图像数据的图像数据存储装置；
图案检测装置，以子场为单位从上述图像数据存储装置读取子场图像数据，检测具有成为实质上使图像数据写入时的耗电大的主要原因的特定图案的图像区域；
图像变更装置，当上述图像数据检测部件检测出上述特定图案时，从上述图像数据存储装置中读取具有该特定图案的子场图像数据，将该子场图像数据的特定图案部分变更为亮度0的满画面图像数据并存储到上述图像数据存储装置中，还有，从上述图像数据存储装置中读取比该子场亮度加权还小的子场的子场图像数据，并将与变更上述图像数据的部分对应的部分一律变更为该子场所有的亮度的满画面图像数据，并存储到上述图像数据存储装置中。
本发明的图像显示装置含有具有向第一方向延伸并设置显示数据的第一电极和向第二方向延伸并选择显示行的第二电极的显示板，将1个场期间分割为具有规定亮度加权的多个子场期间，将分解为所输入的图像数据的各子场的子场图像通过第一电极和第二电极写入所述显示板，之后，以与每个子场的分量相应的亮度显示点亮，通过整个子场显示多灰度级图像，其特征在于具有：
对多个子场中的每一个存储子场图像数据的图像数据存储装置；
图案检测装置，以子场为单位从上述图像数据存储部件读取子场图像数据，检测具有成为实质上使图像数据写入时耗电大的主要原因的特定图案的图像区域；
比较对应于形成上述图案检测装置检测出的特定图案的像素的单元数和预定的单元数的比较装置；
图像变更装置，当由上述图像数据检测装置检测出上述特定图案，并且在上述比较装置该特定图案的单元数大于预定的单元数时，从上述图像数据存储装置中读取具有该特定图案的子场图像数据，将该子场图像变更为满画面图像数据并存储到上述图像数据存储装置中；
亮度控制装置，将由上述图像变更装置变更了子场图像数据的子场的亮度加权变更为维持1场期间的平均亮度。
由此，可以降低驱动上述第一电极所需的功率。
例如，如果写入子场的图像在第一方向点亮·非点亮的变化周期大，则第一电极的充放电的次数变多，从而写入时的耗电增大。另外，当使在第二方向邻接灯灭的单元的单元灯亮时，因为使写入电压比邻接灯亮单元时的写入电压还高几十伏，从而可以抵消分布在狭小区域的电场的影响，可适当地将数据写入所要的单元。从而，如果在第二方向的灯亮、灯灭的变化周期也大，则写入时的耗电进一步增大。即，像本发明通过变更所定子场的图像数据，即使写入原图像时的耗电大，由于在变更后再写入图像，从而也可以降低写入时的耗电。
其结果，由于减少驱动上述第一电极的各驱动器IC的耗电，所以即使在驱动器IC的供电能力低的情况下，也可以防止IC的破坏。这样，作为驱动器IC可以使用供电能力低的廉价的产品。另外，由于同一驱动器IC产生的热量减少，所以可以减少散热片或风扇等散热用部件或使其小型化。
在此，上述图像数据的变更可以运作如下：
为了在该子场显示的上述2值图像内上述图像数据以行周期连续翻转2次以上的区域中，使对应于包含在该区域的像素的单元群在上述该子场中为非点亮，将1场期间的该单元群的平均亮度维持在规定范围内，具有小于上述该子场的亮度加权的子场的该像素群点亮而变更子场图像。
在此，上述图像数据变更的可以运作如下：
在规定子场是具有最小亮度加权的子场的情况下，为了在该单元群非点亮时，使具有上述最小亮度加权的约1/2大小的亮度加权的辅助子场点亮，而变更子场图像。
这样，可将辅助子场作为用于抑制变更了图像时的亮度变化的专用子场使用，在图像暗的区域，没有图像质量恶化。
在此，上述图像数据变更的可以运作如下：为了在具有最小亮度加权的子场中显示的上述2值图像内上述图像数据以行周期至少连续翻转2周期以上的区域，使对应于包含在该区域的像素的单元群在该子场中为非点亮，而变更子场图像。
在此，上述图像数据变更的可以运作如下：为了在具有最小亮度加权的子场中显示的上述2值图像内上述图像数据以行周期至少连续翻转2周期以上的区域，使对应于包含在该区域的像素的单元群在该场中为点亮，而变更子场图像。
这样，由于横条纹图案等由在第一方向变化激烈的信号组成，在视觉上驱动第一电极所需的功率的大小很重要，所以最好尽量不变更地显示图像。本发明的图像显示装置中，这样图案在图像整体所占的比例小，不超过驱动器IC的供电能力的范围的情况下，不变更地显示图像，在图像整体所占的比例大，超过驱动器IC的供电能力的情况下，变更图像数据，减少驱动第一电极所需的功率。另外，行2周期意味着3行。
在此，图像数据的变更可以运作如下：在某个子场形成的上述2值图像中，当存在比只预定了第一方向的空间频率值高的区域时，根据对应于包含在该区域的像素的单元数对所有单元数的比例，决定是否变更该区域的上述子场图像。
在此，图像数据的变更可以运作如下：在某个子场形成的上述2值图像中，在与对应于邻接上述第二方向的像素对应的单元的2值图像数据相同的区域不进行上述子场图像的变更。
在此，图像数据的变更可以运作如下：在某个子场形成的上述2值图像中，对只有第二方向的空间频率高的区域不进行上述子场图像的变更。
这样，在纵条纹图案的情况下，由于原来就不太耗电而无需变更图像数据，所以可以不做无用的处理。
另外，本发明的图像显示装置含有具有向第一方向延伸并设置显示数据的第一电极和向第二方向延伸并选择显示行的第二电极的显示板，将1个场期间分割为具有规定亮度加权的多个子场期间，将分解为所输入的图像数据的各子场的子场图像通过第一电极和第二电极写入所述显示板，之后，以与每个子场的分量相应的亮度显示点亮，通过整个子场显示多灰度级图像，其特征在于具有：
图像变更装置，为了在比所定子场形成的2值图像的1/2大的区域，当空间频率大于预定值时，将该子场期间的所有单元的平均亮度维持在所定范围内，在该子场期间使以同一亮度所有单元点亮，而变更子场图像部分。
这样，可以降低驱动上述第一电极所需的功率。
其结果，由于可以减少驱动上述第一电极的各驱动器IC耗电，所以即使在驱动器IC的供电能力低的情况下，也可以防止IC的破坏。这样，作为驱动器IC可以使用供电能力低的廉价的产品。另外，由于同一驱动器IC产生的热量减少，所以可以减少散热片或风扇等散热用部件或使其小型化。
这样，由于注目子场中显示的2值图像数据和另一子场中显示的2值图像数据之间没有运算，所以可简单、迅速地进行处理。
在此，图像数据的变更可以运作如下：只对具有小于预定值的亮度加权的子场进行上述图像子场图像的变更。
这样，可将图像质量的恶化限制到最低限度。
在此，图像数据的变更可以运作如下：只在驱动上述第一电极所需的功率大于预定值时进行上述子场图像的变更。
这样，不会在不必要时变更图像数据而恶化图像质量。例如，在所显示的图像的平均亮度大到某种程度时，由于点亮的像素或子场多，所以如果正在使用的驱动器IC的供电能力小，则有可能破坏像素，因此即使有一点恶化，也需要变更图像来降低耗电。
但是，在平均亮度非常小的情况下，一般点亮的像素或子场少的情况多。此时，即使不变更图像数据，驱动第一电极所需的功率也小，即使正在使用的驱动器IC供电能力小，也不会被破坏，所以不需要变更图像。从而，此时图像质量不会恶化。
图1是表示本发明实施例1的图像显示装置的结构的方框图。
图2是表示信号变换部的信号处理内容的图。
图3是表示场信息存储部的内部结构的图。
图4是图案匹配部检测的图像图案的示例，图4A是方格图案、图4B是横条纹图案。
图5是运算部的动作流程。
图6是说明运算部的动作的模式图。
图7是表示运算部的动作的例外的模式图。
图8是表示本发明实施例2的图像显示装置的结构的方框图。
图9是说明运算部的动作的模式图。
图10是表示等离子体显示板的结构的平面图。
图11是表示等离子体显示屏的数据写入方法的电压波形图。
实施例1
用图说明本发明实施例1的图像显示装置。
本实施例的图像显示装置使用了AC型等离子体显示板(下面称为“PDP”)，是通过用将规定的发光次数作为亮度加权具有的规定数(例如8个)子场的发光的总计表示灰度级来进行中间色调显示的图像显示装置。另外，在下面的说明中，为了便于说明，以由1个单元构成1个像素的黑白屏幕为对象进行了说明，但当然也可以对具有红(R)、绿(G)、蓝(B)三色的彩色显示屏幕同样实施。
图1是表示本发明实施例1的图像显示装置的结构的方框图。
如图1所示，该图像显示装置由信号变换部102、场信息存储部104、写入地址控制部105、图案匹配部106、运算部107、驱动控制部108、AC型等离子体显示板(矩阵显示器)109(下面称为“PDP”)、地址电极驱动部110和扫描电极驱动部111构成。
信号变换部102是接受输入图像信号的供给，将对应于各像素的数字图像信号(8比特)101变换为具有预定的规定加权的此处为8比特的场信息数据103的电路。
具体而言，利用根据输入的图像信号的灰度级决定了应变换的信息的一览表，将图像信号分割为规定数的子场。另外，每个像素的分割处理与未图示的PLL电路产生的像素时钟同步进行。
上述场信息是使1TV场中的某个时间区域，即某个子场点亮·非点亮的1比特子场的信息的集合。在此，对应于这样生成的各像素的场信息是由写入地址控制部105的写入地址指定信号S1指定物理地址，并逐行、逐像素、逐子场、逐画面写入子场信息存储部104。
图2示出根据信号变换部102的输入图像信号的灰度级应变换的对应信息。
该图2示出用于将各输入信号变换为8比特的子场SF1～SF8的导通、截止信息的输入图像信号与变换后的子场的组合的对应，该8比特的子场SF1～SF8由按时间顺序变换为“128”、“64”、“32”、“16”、“8”、“4”、“2”、“1”的亮度加权组成，该表的纵栏表示数字图像信号的输入值，横栏表示应变换该输入图像信号的8比特的场信息。另外，该图表示记为“1”的子场为“开(点亮)”，其它子场在该场期间为“关(非点亮)”(下面同样)。
例如，信号变换部102中，如果是“65”(用粗线框表示的栏)的图像信号，则将该图像信号变换成组合了亮度加权“64”、“1”子场的“10000010”的8比特数据并输出。另外，此处的比特表示作成为对应于子场号和比特表示中的位的表述。
场信息存储部104的实体是帧存储器，具有图3所示的内部结构。即，具有存储像该图3所示的那样连续的3幅画面的场信息的区域，具有存储1幅画面的场信息的第1存储区FMA1、存储另一幅画面的场信息的第2存储区FMA2、存储又另一幅画面的场信息的第3存储区FMA3。
各存储区FMA1、FMA2、FMA3具有对应了场信息的比特数的8个子场存储器SFMA1～SFMA8。有关由该结构连续的3个图像部分的8比特的子场组合的场信息作为有关各子场的点亮的·非点亮信息分别写入子场存储器SFMA1～SFMA8。本实施例的帧存储器使用多个半导体存储器，以便成为1比特输入和2比特输出。
对场信息存储部104的场信息的存储是循环3个存储区FMA1、FMA2、FMA3进行的，以便将一幅画面的场信息写入第1存储区FMA1，将下一幅画面的场信息写入第2存储区FMA2，将再下一幅画面的场信息写入第3存储区FMA3。还有，对一个存储区FMA1(FMA2或FMA3)的场信息的写入是用将从信号变换部102与像素时钟同步输出的8比特数据分别分配1比特并写入8个子场存储器SFMA1～SFMA8的方法执行。另外，将8比特中的哪个比特写入哪个子场存储器SFMA1～SFMA8是预定的。
具体而言，信号变换部102的子场号1～8和与此同一号的子场存储器SFMA1～SFMA8理论上是对应的，所以利用8比特数据的比特相当于哪个子场号，存储到相应的子场存储器SFMA1～SFMA8。8比特数据的子场存储器SFMA1～SFMA8的存储位置由写入地址控制部105的地址指定信号S1指示。
在此，写入到变换为8比特数据之前的像素信号在画面上的位置的同一位置上。
在写入期间，驱动控制部108从场信息存储部104的存储区FMA1、FMA2或FMA3读取场信息，将相当于1行显示单元数的比特信息作为写入单元指定信息S2串行输出到数据电极驱动部110。与此同时，由扫描行指示信号S3指示扫描电极驱动部111扫描哪一行。
此外，在初始化显示板的电荷状态的初始化期间以及继续维持发光的维持期间、消除显示板的电荷的消除期间，对各驱动部指示其定时。
数据电极驱动部110、扫描电极驱动部111分别接受来自驱动控制部108的信号S2和S3，生成脉冲信号，并对构成显示板109的各电极施加脉冲电压。另外，数据电极驱动部110具有移位寄存器，根据逐位串行输出的信号S2，对所有电极同时施加数据脉冲。
驱动控制部108的读取动作与场信息的存储区FMA1、FMA2和FMA3写入动作按画面单位的次序同步进行，即，驱动控制部108不从正在写入8比特数据以及成为图案匹配部106读取的对象的存储区读取，而从已写入完以及不成为图案匹配部106读取的对象的运算部107的运算处理结束后的存储区读取。
图案匹配部106将整个单元的各子场信息排列成与画面位置相同，并检测在由1个子场显示的图像(下面称为子场图像)中是否包含了规定的图案图像(方块图案、横条纹图案等)。没有特别限制图案匹配的手法，一般较好的手法是通过限制规定面积(例如2像素×2像素)的规定图案(方块图案、横条纹图案等)的掩膜来检测特定的图案。
首先，图案匹配部106以子场为单位，从场信息存储部104的没有正在写入场信息以及没有由驱动控制部108读取的存储区中读取整个像素的场信息(下面，将这样读取的数据称为子场图像信息)。即，注目的子场中，从子场存储器SFMA1按子场存储区号变大的顺序依次读取。
检测的图案是对PDP写入静电潜像时写入功率有相对变大的倾向的图案，在此是图4A所示的以单元周期“0”和“1”交互翻转的方块图案，或是图4B所示的以行周期“0”和“1”交互翻转的横条纹图案。
另外，如果检测上述规定的图案，则将有关构成该图案的像素在存储器上的地址的信息(表示图案形成像素在存储器上的存储场所的地址信息D1)供给运算部107。地址信息D1表示子场存储器号和该存储器的行列的坐标位置。
运算部107从场信息存储部104读取与图案匹配部106读取的同一子场存储器的子场图像信息，将与上述图案匹配部106供给的地址信息D1所示的地址对应的子场信息变更为“0”的变更子场图像信息写入同一子场存储器。
另外，如上所述，运算部107读取图案匹配部106读取的子场存储器号的下一号子场存储器的子场图像信息，将与地址信息D1所示的地址对应的子场信息变更为“1”的变更子场图像信息写入同一子场存储器。
像这样，运算部107以子场为单位变更图像数据。
在图案匹配部106不检测规定图案时，不将上述地址信息D1供给运算部107，从而运算部107实质上不执行上述的动作。此时，可将空地址信息D1供给图案匹配部106，在空的情况下，也可以使运算部107不执行上述处理。
另外，图案匹配部106是按存储区号变大的顺序读取，但除了存储区号最小的SFMA1，读取经运算部107的运算处理而变更数据的子场图像信息。
下面，参照图5所示的流程和图6所示的图像处理的模式图，具体说明运算部107的动作。
运算部107一接受图案匹配部106供给的地址信息D1(步骤S1)，就从相应的第i个(i是1～8的自然数)子场存储器SFMA中读取图案匹配部106读取的子场图像信息(步骤S2)。
接着，运算部107对这样读取的子场图像信息，将与上述图案匹配部106供给的地址信息D1所示的地址对应的子场信息变更为“0”(步骤S3)，生成变更子场图像信息。接着，将该变更子场图像信息写入与读取时相同的存储区(步骤S4)。
接着，如上所述，运算部107读取图案匹配部106读取的子场存储器号的下一号(i＋1)子场存储器的子场图像信息，将与地址信息D1所示的地址对应的子场信息变更为“1”(步骤S5)，生成变更子场图像信息。接着，将该变更子场图像信息写入与读取时相同的存储区(步骤S6)。
对子场存储器的所有区号1～8进行上述运作(在步骤S7判断)，对所有子场图像信息进行运算。
这样，例如，假设当前写入子场SF3的数据构成了图6A所示的子场图像，则运算部107接受图案匹配部106供给的有关具有方块图案的像素(位于用粗线围的区域的像素)在存储器上的地址信息，该子场的图像中，如图6B所示，重新编制画面上用粗线框所示部分，并变更为亮度0(非点亮)的满画面图像。
另外，如图6C所示，下一子场SF4的图像中，重新编制上述变更部分的同一图像区域(在图面上用粗线框表示的部分)，并变更为亮度16(点亮)的满画面图像。
通过用这样的处理来维持平均亮度，可以减小视觉上的影响，同时可降低数据电极驱动部110的耗电。
数据电极驱动部110的耗电降低是因为在各子场中显示的2值图像中，向垂直方向重复点亮·非点亮比例比原图像明显减少。
另外，当然也可以对存储在最大区号的子场存储器的子场图像进行与上述的同样的处理，但由于实际上不进行上述步骤S5的运算处理，所以此时也可以将与图案匹配部106供给的地址信息D1所示的地址对应的子场信息不全变更为0，而变更为“1”。
另外，如果设置具有比亮度加权“1”还小的“0.5”的亮度加权的子场SF9(参照图2右端虚线框部分)，则在子场SF8中组合亮度0的满画面图像，在下一子场SF9中，也可将该部分作为亮度“0.5”的满画面图像。实质上，该处理与上述的步骤S4以及步骤S5的处理相同。另外，在此设置的亮度加权“0.5”的子场SF9不用于一般灰度级显示，只有在运算部107以子场为单位变更上述的图像数据时作为辅助子场使用。
在此，说明在图案匹配部106检测出图7所示的横条纹图案时的例外处理。
在子场图像具有横条纹图案时(图7A的粗线框部分)，如上所述，如果由运算部107将该场所变更为满画面图像，则由于斜方向的分辨率低，垂直方向分辨率相对高的人的视觉特性，在视觉上很明显，所以有时最好不要像图7B那样进行图像信息的变更(禁止)。可以是亮度低的子场，但如果是子场亮度高的子场则显著。
因此，也可以构成为运算部107参照构成子场图像的子场号(即，参照子场的亮度加权)，判断是否进行图像信息的变更。
但是，在优先降低驱动数据电极所需的功率，并防止驱动器IC的破坏的情况下，也可以变更上述的横条纹图案。
另外，通过根据显示横条纹图案的区域对图像整体的面积比例来控制有无图像数据变更，可以尽量显示横条纹图案，并且在驱动器IC的负荷变大时进行图像数据的变更，从而还可以保护驱动器IC。
另外，本实施例中，检测方块图案或横条纹图案并变更了图像数据，但本发明不限于此，也可以通过将驱动在某个子场形成的数据电极所需的功率大、空间变化激烈的图像变更为驱动数据电极所需的功率小、空间变化缓慢的图像，使该子场的发光亮度变化为该子场的图像整体的平均亮度几乎相等于变更之前的亮度，也可以得到本发明说明的同样效果。
另外，上述实施例中，在注目的子场中，将规定图案的图像设为亮度0的满画面图像，但还可以变更为具有分配给该子场的亮度的满画面图像。但是，此时因不考虑平均亮度而图像质量有些恶化。另外，如后述的实施例，通过控制该子场的显示亮度来解决该问题。
实施例2
下面，用附图说明本发明实施例2的图像显示装置。
图8表示本实施例的图像显示装置的结构。如该图所示，该图像显示装置在上述图像显示装置之上，还具有计数器112、比较器113、亮度控制部114和常数部115。
图案匹配部106将各子场所示的2值图像从场信息存储部104逐子场读取，检测成为规定图案的(在此为方块图案)的区域。接着，该子场中，用计数器112计数成为该方块图案的区域的像素数，比较器113比较该像素数和常数部115预定的常数。在该子场中，当成为方块图案的像素数大于全部像素数的1/2时，运算部107将该子场的所有像素的数据变更为1，并写入场信息存储部104。并且，亮度控制部114指示扫描电极驱动部111将该子场的亮度降低到信号变换部102规定值的一半，扫描电极驱动部111接受该指示，为了减小一半亮度，对一半数量的像素施加维持脉冲。
用图9说明上面运作的具体例。例如，像素数为规定数的矩阵显示器中，考虑由输入数字图像信号生成的子场图像中，如图9A所示，子场SF3的划斜线以外的区域的像素成为方块状的图案的情况。
像这样，当几乎整个面成为方块状的图案时，如图9B所示，将所有像素的数据变更为“1”(点亮)，而且，子场SF3的亮度加权为“32”，但将它变更为一半“16”并使之发光。
通过上述运作，在数据电极驱动部的耗电大的方块状图案的情况下，置换为像耗电少的亮度为一半的图案。另外，在方块图案的情况下，由于人的视觉特性上斜方向的分辨率低，所以感觉上变更前后的图像是同一图像，对图像质量没有大影响。
其结果，可以降低数据电极驱动部的耗电。
另外，在变更图像时，由于无需参照其他子场的图像数据，所以可在各子场单独进行处理，其结果，可以迅速进行处理。
另外，本实施例中，只检测方块图案并变更了图像数据，但本发明不限于此，通过将驱动某个子场形成的数据电极所需的功率大、空间变化激烈的图像(例如，横条纹图案)变更为驱动数据电极所需的功率小、空间变化缓慢的图像，将该子场的发光亮度变更为该子场的图像整体的平均亮度几乎相等于变更图像之前的亮度，可以得到与本实施例所述的同样效果。
最后，上述的图像显示装置的运算部的处理还可以利用软件来实现。即还可以利用程序记述运算部的动作，将该程序读入计算机并执行。

Claims (19)

1.一种图像显示装置，含有具有向第一方向延伸并设置显示数据的第一电极和向第二方向延伸并选择显示行的第二电极的显示板，将1个场期间分割为具有规定亮度加权的多个子场期间，将分解为所输入的图像数据的各子场的子场图像通过第一电极和第二电极写入所述显示板，之后，以与每个子场的分量相应的亮度显示点亮，通过整个子场显示多灰度级图像，其特征在于具有：
为了使在规定子场的子场图像写入时第一电极的充放电总次数变少而变更沿该第一电极的单元显示的子场图像部分的图像变更装置。
2.一种图像显示装置，含有具有向第一方向延伸并设置显示数据的第一电极和向第二方向延伸并选择显示行的第二电极的显示板，将1个场期间分割为具有规定亮度加权的多个子场期间，将分解为所输入的图像数据的各子场的子场图像通过第一电极和第二电极写入所述显示板，之后，以与每个子场的分量相应的亮度显示点亮，通过整个子场显示多灰度级图像，其特征在于具有：
为了使在所定子场的子场图像写入时通过第一电极供给的总功率变少而变更沿该第一电极的单元显示的子场图像部分的图像变更装置。
3.一种图像显示装置，含有具有向第一方向延伸并设置显示数据的第一电极和向第二方向延伸并选择显示行的第二电极的显示板，将1个场期间分割为具有规定亮度加权的多个子场期间，将分解为所输入的图像数据的各子场的子场图像通过第一电极和第二电极写入所述显示板，之后，以与每个子场的分量相应的亮度显示点亮，通过整个子场显示多灰度级图像，其特征在于具有：
在沿第一电极的单元中为了成为与邻接的同一点亮状态或非点亮状态而翻转状态而变更子场图像部分图像变更装置。
4.一种图像显示装置，含有具有向第一方向延伸并设置显示数据的第一电极和向第二方向延伸并选择显示行的第二电极的显示板，将1个场期间分割为具有规定亮度加权的多个子场期间，将分解为所输入的图像数据的各子场的子场图像通过第一电极和第二电极写入所述显示板，之后，以与每个子场的分量相应的亮度显示点亮，通过整个子场显示多灰度级图像，其特征在于具有：
为了将在所定子场形成的2值图像的空间频率比预定值高的区域的图案的平均亮度在该区域的1场期间维持在所定范围内并降低空间频率而变更子场图像部分的图像变更装置。
5.一种图像显示装置，含有具有向第一方向延伸并设置显示数据的第一电极和向第二方向延伸并选择显示行的第二电极的显示板，将1个场期间分割为具有规定亮度加权的多个子场期间，将分解为所输入的图像数据的各子场的子场图像通过第一电极和第二电极写入所述显示板，之后，以与每个子场的分量相应的亮度显示点亮，通过整个子场显示多灰度级图像，其特征在于具有：
图像变更装置，为了使对应于包含在所定子场形成的2值图像的空间频率比预定值高的区域的像素的单元群在该子场不具有最小亮度加权时为非点亮，在比该子场的亮度加权小的子场使该单元群点亮或非点亮，另外，当该子场是具有最小亮度加权的子场时固定为点亮或非点亮，而变更子场图像部分。
6.如权利要求5所述的图像显示装置，其特征在于图像变更装置的运作如下：
为了在该子场显示的上述2值图像内上述图像数据以行周期连续翻转2次以上的区域中，使对应于包含在该区域的像素的单元群在上述该子场中为非点亮，将1场期间的该单元群的平均亮度维持在规定范围内，具有小于上述该子场的亮度加权的子场的该像素群点亮而变更子场图像。
7.如权利要求5所述的图像显示装置，其特征在于图像变更装置的运作如下：
在规定子场是具有最小亮度加权的子场的情况下，为了在该单元群非点亮时，使具有上述最小亮度加权的约1/2大小的亮度加权的辅助子场点亮，而变更子场图像。
8.如权利要求5所述的图像显示装置，其特征在于图像变更装置的运作如下：
为了在具有最小亮度加权的子场中显示的上述2值图像内上述图像数据以行周期至少连续翻转2周期以上的区域，使对应于包含在该区域的像素的单元群在该子场中为非点亮，而变更子场图像。
9.如权利要求5所述的图像显示装置，其特征在于图像变更装置的运作如下：
为了在具有最小亮度加权的子场中显示的上述2值图像内上述图像数据以行周期至少连续翻转2周期以上的区域，使对应于包含在该区域的像素的单元群在该场中为点亮，而变更子场图像。
10.如权利要求5所述的图像显示装置，其特征在于图像变更装置的运作如下：
在某个子场形成的上述2值图像中，当存在比只预定了第一方向的空间频率值高的区域时，根据对应于包含在该区域的像素的单元数对所有单元数的比例，决定是否变更该区域的上述子场图像。
11.如权利要求10所述的图像显示装置，其特征在于图像变更装置的运作如下：
在某个子场形成的上述2值图像中，在与对应于邻接上述第二方向的像素对应的单元的2值图像数据相同的区域不进行上述子场图像的变更。
12.如权利要求10所述的图像显示装置，其特征在于图像变更装置的运作如下：
在某个子场形成的上述2值图像中，对只有第二方向的空间频率高的区域不进行上述子场图像的变更。
13.一种图像显示装置，含有具有向第一方向延伸并设置显示数据的第一电极和向第二方向延伸并选择显示行的第二电极的显示板，将1个场期间分割为具有规定亮度加权的多个子场期间，将分解为所输入的图像数据的各子场的子场图像通过第一电极和第二电极写入所述显示板，之后，以与每个子场的分量相应的亮度显示点亮，通过整个子场显示多灰度级图像，其特征在于具有：
图像变更装置，为了在比所定子场形成的2值图像的1/2大的区域，当空间频率大于预定值时，将该子场期间的所有单元的平均亮度维持在所定范围内，在该子场期间使以同一亮度所有单元点亮，而变更子场图像部分。
14.如权利要求1至5的任一项所述或权利要求13所述的图像显示装置，其特征在于图像变更装置的运作如下：
只对具有小于预定值的亮度加权的子场进行上述图像子场图像的变更。
15.如权利要求1至5的任一项所述或权利要求13所述的图像显示装置，其特征在于图像变更装置的运作如下：
只在驱动上述第一电极所需的功率大于预定值时进行上述子场图像的变更。
16.一种图像显示装置，含有具有向第一方向延伸并设置显示数据的第一电极和向第二方向延伸并选择显示行的第二电极的显示板，将1个场期间分割为具有规定亮度加权的多个子场期间，将分解为所输入的图像数据的各子场的子场图像通过第一电极和第二电极写入所述显示板，之后，以与每个子场的分量相应的亮度显示点亮，通过整个子场显示多灰度级图像，其特征在于具有：
对多个子场中的每一个存储子场图像数据的图像数据存储装置；
图案检测装置，以子场为单位从上述图像数据存储装置读取子场图像数据，检测具有成为实质上使图像数据写入时的耗电大的主要原因的特定图案的图像区域；
图像变更装置，当上述图像数据检测部件检测出上述特定图案时，从上述图像数据存储装置中读取具有该特定图案的子场图像数据，将该子场图像数据的特定图案部分变更为亮度0的满画面图像数据并存储到上述图像数据存储装置中，还有，从上述图像数据存储装置中读取比该子场亮度加权还小的子场的子场图像数据，并将与变更上述图像数据的部分对应的部分一律变更为该子场所有的亮度的满画面图像数据，并存储到上述图像数据存储装置中。
17.一种图像显示装置，含有具有向第一方向延伸并设置显示数据的第一电极和向第二方向延伸并选择显示行的第二电极的显示板，将1个场期间分割为具有规定亮度加权的多个子场期间，将分解为所输入的图像数据的各子场的子场图像通过第一电极和第二电极写入所述显示板，之后，以与每个子场的分量相应的亮度显示点亮，通过整个子场显示多灰度级图像，其特征在于具有：
对多个子场中的每一个存储子场图像数据的图像数据存储装置；
图案检测装置，以子场为单位从上述图像数据存储部件读取子场图像数据，检测具有成为实质上使图像数据写入时耗电大的主要原因的特定图案的图像区域；
比较对应于形成上述图案检测装置检测出的特定图案的像素的单元数和预定的单元数的比较装置；
图像变更装置，当由上述图像数据检测装置检测出上述特定图案，并且在上述比较装置该特定图案的单元数大于预定的单元数时，从上述图像数据存储装置中读取具有该特定图案的子场图像数据，将该子场图像变更为满画面图像数据并存储到上述图像数据存储装置中；
亮度控制装置，将由上述图像变更装置变更了子场图像数据的子场的亮度加权变更为维持1场期间的平均亮度。
18.一种图像数据的信号处理程序，通过将1场期间分割为具有规定亮度加权的多个子场期间，根据所输入的图像数据控制上述子场的点亮、非点亮来显示，其特征在于具有下述步骤：
图像数据变更步骤，将1场期间的平均亮度维持在规定范围内，将成为实际上使规定子场中的子场图像数据的数据写入时的耗电大的主要原因的特定图案部分变更为亮度0的满画面图像数据，同时将与变更了比该子场亮度加权还小的子场的子场图像数据的上述图像的部分对应的部分一律变更为具有该子场亮度的满画面图像数据。
19.一种图像数据的信号处理程序，通过将1场期间分割为具有规定亮度加权的多个子场期间，根据所输入的图像数据控制上述子场的点亮、非点亮来显示，其特征在于具有下述步骤：
图像数据变更步骤，将1子场期间的平均亮度维持在规定范围内，将成为实际上使所定子场中的子场图像数据的数据写入时的耗电大的主要原因的特定图案部分变更为亮度0的满画面图像数据。
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