JP2000214831A - 表示処理装置及び情報処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フリッカを抑えた多階調表示を、全体として
の消費電力の増加を抑えながら行う。 【解決手段】表示データ中で使用されている階調を調
べ、階調パターン生成部２０６a、b、cが生成する異な
る階調数の階調を表示可能な階調パターン信号のうち、
調べた階調を含む階調を表すことのでき、かつ、表すこ
とのできる階調数が最小の階調パターン信号が選択され
るように階調パターン選択部２０７を制御すると共に、
タイミング生成部２０２を制御し、選択した階調パター
ン信号が表す階調数に応じて、階調数がより多いほどフ
レーム周期が短くなるように、タイミング信号２０３を
変更する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置に階
調表示を行う技術に関し、特に、階調表示に伴う消費電
力を低消費電力化する技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の液晶表示装置に階調表示を行なう
技術としては、例えば、特開昭６３−２８７８２８号公
報に記載されている、フレーム階調表示と面積階調表示
を組み合わせて階調表示を行なう技術が知られている。

【０００３】ここで、フレーム階調表示とは、フレーム
周期(垂直周期)に合わせ、毎回表示する、３回に２回表
示する、２回に１回表示する、というような点滅表示を
行なうことで、視覚上の濃淡差(階調)を表現するもので
ある。又、面積階調表示とは、表示面積中に占める黒表
示部の密度の差により、視覚上の濃淡差(階調)を表現す
るものである。

【０００４】さて、フレーム階調表示と面積階調表示を
組み合わせて階調表示を行う技術では、図１２に示すよ
うに、ある階調を表示する場合には、その階調を面積階
調表示によって表した階調パターンを、フレーム周期毎
に、循環的にずらして表示する。また、このような階調
の表示を、その階調を表す階調パターン中の、どの画素
も、画素の点灯／消灯の時間的パターンが、位相を除き
同じくなるように行い、各画素の階調がフレーム階調表
示によって表示されるようにする。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記フレーム階調表示
と面積階調表示を組み合わせて階調表示を行う技術によ
れば、同じ位相で点滅する画素が全画面に均等に、ある
程度分散して分布している場合には、画素毎の点滅によ
る画面のちらつき(フリッカ)を抑えることができる。

【０００６】しかし、多くの階調表示を行なう場合、例
えば２５６階調の表示を行なう場合、最大の点滅周期は
２５６フレーム周期と長くなるため、点滅する画素が全
画面に均等に、ある程度分散して分布していても、フリ
ッカが観測されやすくなる。

【０００７】この問題を避ける一つの方法として、フレ
ーム周波数を増加することによって点滅周期を短くする
方法があるが、この方法は消費電力の増加を招く。又、
もう一つの方法として、表示階調数を減少させればフリ
ッカを低減させることが可能であるが、多階調の高品位
表示が必要な場合もあり、一律に表示階調数を減少させ
ることは適当ではない。

【０００８】そこで、本発明の課題は、フリッカを抑え
た多階調表示を、全体としての消費電力の増加を抑えな
がら行うことを課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記課題達成のために、
本発明は、供給された表示データの表す階調を、当該階
調に応じた頻度で表示フレーム周期単位に表示画素を点
滅させるフレーム階調表示を少なくとも用いて液晶表示
装置に表示する表示処理装置であって、所定の条件が満
たされた時点において、表示データが表す階調として用
いられている階調の数を判定する手段と、判定した数が
多い程短くなるように前記表示フレーム周期を変更する
手段とを有することを特徴とする表示処理装置を提供す
る。

【００１０】このような表示処理装置によれば、実際に
その時点で使用されている階調数を調べ、この階調数に
応じたフレーム周期を用いたフレーム階調表示を行う。
ここで、使用される階調数が多いほど、フレーム階調表
示のサイクルのフレーム周期数は、多くなる関係を有す
るので、このようにすることにより、フリッカを抑えた
多階調表示を、全体としての消費電力の増加を抑えなが
ら行うことができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。

【００１２】まず、第１の実施形態について説明する。

【００１３】図１に、本第１実施形態に係る情報処理装
置の構成を示す。ここで、情報処理装置は、たとえば、
一般的な構成を備えた電子計算機であり、この場合、図
１は電子計算機の構成のうち、本実施形態に関係する表
示に関連する部分を表したものとなる。

【００１４】さて、図中、１００は情報処理装置、１０
５は表示データを表示する液晶表示装置である。また、
情報処理装置１００中において、１０１は情報処理装置
の中央演算装置（以下、「ＣＰＵ」と記す）、１０２は
制御命令及びデータを伝送するシステムバス、１０３は
表示装置の表示を制御する表示制御装置、１０４は表示
装置１０５に表示する表示データを格納するビデオメモ
リ、１１０はＣＰＵ１０１が情報の記憶に用いるシステ
ムメモリ、１１１はＣＰＵ１０１の設定により時間を計
測し、既定の時間経過後にＣＰＵ１０１に対して命令さ
れた時間経過を告知するタイマーである。また、１０６
〜１０９、１１２、１１３は各装置間を接続するデー
タ、制御信号用のバスである。

【００１５】このような構成において、ＣＰＵ１０１
は、表示制御装置１０３を介してビデオメモリ１０４に
表示データを書き込む。このデータ書き込みは表示すべ
き内容が更新される毎に生じ、更新頻度は一定しない。
例えば、ある特定の画像を表示装置１０５上に表示し続
けるような場合には、この間、表示データ書き込みは生
じない。又、表示装置１０５上に動画を表示するような
場合には、動画データのフレーム周期に応じた頻度での
表示データ書き込みが発生する。

【００１６】表示制御装置１０３は、表示装置１０５が
必要とする頻度で周期的に、ビデオメモリ１０４内の表
示データを読み出し表示装置１０５に対して出力する。
この動作は、表示装置１０５に表示を行なう限り、表示
内容変更の有無にかかわらずに実行される。

【００１７】次に、図２に、表示制御装置１０３の構成
を示す。

【００１８】図中、２０１はビデオメモリ１０４を制御
するメモリ制御部、２０２はメモリ制御部２０１と液晶
表示装置１０５の表示に必要なタイミング信号２０３を
生成するタイミング生成部、２０６ａ、２０６ｂ、２０
６ｃは各々、階調パターンを生成する階調パターン生成
部、２０７は複数の階調パターン生成部２０６のいずれ
かから出力された階調パターン信号を選択して階調パタ
ーン信号２０８として出力する階調パターン選択部、２
０９は階調パターン信号２０８中から表示データ２１０
に応じた階調表示データ２１２を選択し出力する表示階
調選択部、２１１は階調表示データ２１２を液晶表示装
置のデータ入力フォーマットに整形して出力する表示タ
イミング制御部である。

【００１９】このような構成において、タイミング生成
部２０２から送られてくるタイミング信号２０３に同期
して、メモリ制御部２０１は、ビデオメモリ１０４から
現在処理すべき表示画素に対応する表示データを読み出
す。ここで、表示画素とは、液晶表示装置１０５上の画
素を指す。また、本実施形態ではフレーム階調表示と面
積階調表示を組み合わせて、表示データの階調を複数の
表示画素によって表すので、一つの表示データに複数の
表示画素が対応することになる。タイミング信号２０３
は、フレーム周期を定める垂直同期信号、水平表示期間
を定める水平同期信号、液晶表示装置１０５への表示画
素の転送周期や表示画素の処理の周期である表示画素周
期を定める転送クロックなどを含む。ここで、タイミン
グ信号２０３によって示される垂直周期、水平周期、表
示画素周期に対して、各時点において処理すべき表示画
素が定まることになる。

【００２０】ところで、タイミング生成部２０２は、こ
れら垂直同期信号、水平同期信号、転送クロックの周
期、ビデオメモリ１０４の読み出しの周期が変更される
ように、生成するタイミング信号２０３を変更する。こ
の変更の動作の詳細については後述する。

【００２１】次に、複数の階調パターン生成部（低フレ
ーム周波数用）２０６ａ、（中フレーム周波数用）２０
６ｂ、（高フレーム周波数用）２０６ｃは、各々異なっ
た階調数の階調表示をフレーム階調表示と面積階調表示
を組み合わせて実現する階調パターン信号を生成する。
たとえば、階調パターン生成部（低フレーム周波数用）
２０６ａが１６階調の階調表示を行うための階調パター
ン信号、階調パターン生成部（中フレーム周波数用）２
０６ｂが６４階調の階調表示を行うための階調パターン
信号、階調パターン生成部（高フレーム周波数用）２０
６ｃが２５６階調の階調表示を行うための階調パターン
信号を生成する。

【００２２】より具体的には、たとえば、階調パターン
生成部（低フレーム周波数用）２０６ａが、１６画素×
１６画素の階調パターンを用いる面積階調表示と、１６
フレーム周期で１サイクルが完結するフレーム階調表示
を組み合わせた階調表示を行うものとすると、階調パタ
ーン生成部（低フレーム周波数用）２０６ａは、タイミ
ング信号２０３から、現在処理中のフレーム周期がフレ
ーム階調表示の１サイクルの１６フレーム周期中の何番
目のフレーム周期であるかと、現在処理すべき表示画素
の液晶表示装置１０５上の位置が、面積階調表示の１６
画素×１６画素の階調パターン中のどの画素に対応する
位置かを判定し、１６階調のそれぞれについて、表示画
素を表す表示データ２１０が、その階調であった場合
に、判定した位置の画素を現在のフレーム周期で点灯さ
せるか消灯させるかを表す階調表示データを出力する。
すなわち、階調パターン生成部（低フレーム周波数用）
２０６ａが出力する階調パターン信号は、１６階調に対
応する１６の階調表示データを含む。

【００２３】この場合、階調パターン生成部（中フレー
ム周波数用）２０６ｂは、１６画素×１６画素の階調パ
ターンを用いる面積階調表示と、６４フレーム周期で１
サイクルが完結するフレーム階調表示を組み合わせた階
調表示を行い、階調パターン生成部（高フレーム周波数
用）２０６ｃは、１６画素×１６画素の階調パターンを
用いる面積階調表示と、２５６フレーム周期で１サイク
ルが完結するフレーム階調表示を組み合わせた階調表示
を行うことになるが、いずれも、階調パターン生成部
（低フレーム周波数用）２０６ａと同様に、現在処理中
のフレーム周期がフレーム階調表示の１サイクル中の何
番目のフレーム周期であるかと、現在処理中の表示画素
の液晶表示装置１０５上の位置が、面積階調表示の１６
画素×１６画素の階調パターン中のどの画素に対応する
位置かを判定し、各階調のそれぞれについて、表示画素
を表す表示データ２１０が、その階調であった場合に、
判定した位置の画素を現在のフレーム周期で点灯させる
か消灯させるかを表す階調表示データを出力する。結
果、階調パターン生成部（中フレーム周波数用）２０６
ｂは６４階調に対応する６４の階調表示データを含む階
調パターン信号を出力し、階調パターン生成部（高フレ
ーム周波数用）２０６ｃは、２５６階調に対応する２５
６の階調表示データを含む階調パターン信号を出力す
る。

【００２４】階調パターン選択部２０７は複数の階調パ
ターン生成部２０６ａ、２０６ｂ、２０６ｃから入力し
た複数の階調パターン信号のうちの一つの階調パターン
信号２０８を選択し出力する。尚、選択する階調パター
ン信号の切り替えの詳細ついては後述する。

【００２５】次に、表示階調選択部２０９はビデオメモ
リ１０４から読み出された表示データの表す階調に対応
する階調表示データ２１２を、階調パターン信号２０８
中から選択し出力する。

【００２６】表示タイミング制御部２１１は階調表示デ
ータ２１２を、タイミング信号２０３が示すタイミング
に合わせて整形し、液晶表示装置１０５に対して液晶表
示データ１０９を出力する。

【００２７】ところで、このような表示制御装置１０３
に、ビデオメモリ１０４に格納した表示データの値を変
換するカラーパレットが備えられる場合がある。

【００２８】この場合の構成を、図３に示す。

【００２９】図中、３０１は、ビデオメモリ１０４から
読み出された色番号（パレットデータ）による表示デー
タを、ＲＧＢデータなどの色データによる表示データ変
換するカラーパレット、３０２はカラーパレット３０１
を使用するかしないかを切り替えるためのデータセレク
タである。

【００３０】ここで、ＣＰＵ１０１が、表示データとし
て、液晶表示装置１０５が実際に表示に用いる色データ
を用いる場合、データセレクタ３０２は、ビデオメモリ
１０４から読み出した表示データ(色データ)を選択し出
力する。これに対し、ＣＰＵ１０１が、表示データとし
て、ディスプレイ１０５が実際に表示に用いる色データ
ではなく、パレットデータを用いる場合には、データセ
レクタ３０２は、ビデオメモリ１０４から読み出した表
示データ(パレットデータ)をカラーパレット３０２で変
換した表示データ（色データ）を選択し出力する。

【００３１】なお、図４に示すように、パレットデータ
幅としてｎｂｉｔ、出力する色データがＲＧＢデータで
あり、その幅としてＲ、Ｇ、Ｂ各ｍｂｉｔをとるような
カラーパレットの場合、パレットデータは、２＾(３ｍ)
色中の２＾ｎ色のＲＧＢデータのいずれかに変換され
る。ここで、カラーパレットは、ＣＰＵ１０１からの設
定により、パレットデータの各値に対応する色データ
が、カラーパレットの設定により、２＾(３ｍ)色中から
任意に選択することができるように構成されることもあ
る。

【００３２】さて、図５は、カラーパレット３０１の構
成例を示したものである。

【００３３】ここでも、パレットデータ、色データのｂ
ｉｔ幅を、各々、ｎｂｉｔ、３ｍｂｉｔとして説明す
る。

【００３４】カラーパレット３０１は、基本的には、入
力するパレットデータを選択信号として色データを選択
し出力するセレクタである。色データを保持するデータ
ラッチ機構を持ち、パレットデータの各値に対応する色
を変更可能とする場合には、データラッチ機構が保持す
る色データをＣＰＵ１０１から更新する構成を持つ。も
ちろん、パレットデータの各値に対応する色を固定とす
る固定パレットの場合には、この色データを更新するた
めの構成は不要である。

【００３５】カラーパレット３０１は、大別して、デー
タラッチ６０１からなる色データ記憶部と、デコーダ６
０２とデータセレクタ６０３からなる色データ選択部と
からなる。カラーパレットは、パレットデータ幅である
ｎ個のデータラッチ６０１を有する。又、各々のデータ
ラッチ６０１は、それぞれ３ｍｂｉｔの色データ出力を
有する。ビデオメモリ１０４から読み出されたパレット
データはデコーダ６０２によって、しかるべきデータラ
ッチ６０１出力を選択する色データ選択信号に変換され
る。変換された色データ選択信号はデータセレクタ６０
３に入力し、ｎ個のデータラッチ６０１から出力してい
る色データのうち、一種類が選択されデータセレクタ６
０３から３ｍｂｉｔの色データが、データバス１０９に
対して出力する。

【００３６】このカラーパレットは２＾(３ｍ)色中２＾
ｎ色の同時出力が可能である。ＣＰＵ１０１から、ある
パレットデータの値に対応するデータラッチ６０１が出
力する色データを任意に変更することによって、このパ
レットデータの値が変換される色データを変化させるこ
とができる。

【００３７】なお、ここでは色データ記憶部としてデー
タラッチを用いる構成を示したが、必ずしもこの構成に
限らず、色データ記憶部にＲＡＭ、ＲＯＭなどのメモリ
ーを使用してもよい。

【００３８】以下、前述した階調パターン選択部２０７
の階調パターン信号の選択の切り替えと、タイミング生
成部２０２におけるタイミング信号２０３の変更を行う
動作の詳細について説明する。

【００３９】情報処理装置１００のＣＰＵ１０１が、階
調パターン信号の選択の切り替えと、タイミング生成部
２０２におけるタイミング信号２０３の変更のために行
う処理の手順を図６に示す。

【００４０】図示するように、ＣＰＵ１０１は表示動作
を開始後、終了するまで（ステップ６０１）、所定の契
機で表示データで使用している階調を調べ（ステップ６
０２）、調べた階調を含む階調を表すことのできる階調
パターン信号のうち、表すことのできる階調数が最小の
階調パターン信号が現在選択されているかどうかを調べ
（ステップ６０３）、そうでない場合には、調べた階調
に応じて、調べた階調を含む階調を表すことのできる階
調パターン信号のうち、表すことのできる階調数が最小
の階調パターン信号が選択されるように階調パターン選
択部２０７を制御すると共に（ステップ６０４）、タイ
ミング生成部２０２を制御し、選択した階調パターン信
号が表す階調数に応じたフレーム周期に整合する垂直同
期信号、水平同期信号、転送クロックの周期、ビデオメ
モリ１０４の読み出しの周期をタイミング信号２０３が
表すように、タイミング信号２０３を変更する（ステッ
プ６０５）。ここで、選択した階調パターン信号が表す
階調数に応じたフレーム周期は、選択した階調パターン
信号が表す階調数が大きいほど短くする。

【００４１】次に、ステップ６０２における表示データ
で使用している階調を調べる処理の詳細について説明す
る。

【００４２】表示制御装置１０３が、ＣＰＵ１０１から
パレットデータの値に対応する色データを変更可能なカ
ラーパレットを用いる構成であり、且つ、ＣＰＵ１０１
が表示データとしてパレットデータを使っている場合に
は、このステップで、階調を調べる契機としては、ＣＰ
Ｕ１０１がカラーパレット３０１に対する色データ書き
込みを行なった事象の発生を用いることができる。この
色データの書き込みは、一般的には、所定のカラーパレ
ット更新ソフトウェアによって行われるので、このカラ
ーパレット更新ソフトウェア実行タイミングをソフトウ
ェア的に監視することで、この事象の発生を捉えること
ができる。

【００４３】又、この場合には、一般的には、カラーパ
レット３０１に書き込まれる色データはシステムメモリ
１１０上に保管されていることから、システムメモリ１
１０上の色データを取得することで、表示データで使用
している階調を調べることができる。

【００４４】一方、表示制御装置１０３が、ＣＰＵ１０
１からパレットデータの値に対応する色データを変更不
可能なカラーパレットを用いる構成、または、カラーパ
レットを用いない構成である場合には、このステップ
で、階調を調べる契機としては、ある一定の時間を設定
したタイマー１１１のタイムアウトにより発生するタイ
マ割り込みを用いることができる。

【００４５】又、この場合には、ＣＰＵ１０１が、ビデ
オメモリ１０４内の表示データを取得し、これより表示
データで使用している階調を調べることができる。

【００４６】次に、ステップ６０３、６０４の処理に必
要となる、ステップ６０２で調べた階調を含む階調を表
すことのできる階調パターン信号のうち、表すことので
きる階調数が最小の階調パターン信号を判定する処理に
ついて説明する。

【００４７】この判定は、図７に示すデータベースを用
いて行う。

【００４８】図７は、データベースは、階調番号、階調
使用ｆｌａｇ、階調使用可能ｆｌａｇとで構成される。

【００４９】階調番号は、階調パターン生成部２０６
ａ、２０６ｂ、２０６cが全体として生成可能な最大階
調分のエントリーを有し、明暗又は暗明の順に配置され
ている。 階調使用ｆｌａｇは、ある階調番号の階調
が、表示データ中で使用されているかどうかを表わして
おり、ある階調が表示データ中で使用されている場合に
は０、使用されていない場合には１としている。ここで
は一例として、表示データ中で、階調番号０、４、６の
階調が使用されている場合を示している。

【００５０】また、図中の、a階調セット、b階調セッ
ト、c階調セットは、それぞれ各階調パターン生成部２
０６ａ、２０６ｂ、２０６cが表現可能な階調のセット
を示している。ここでは一例として、ｃ階調セットは最
大階調数ｎと等しい階調数を表現可能、ｂ階調セットは
ｎ／２階調数、ａ階調セットはｎ／４階調数を表示可能
な場合を示しており、階調使用可能ｆｌａｇは、ｃ階調
セットでは全てのエントリーで、ｂ階調セットでは一つ
おきのエントリーで、ａ階調セットでは二つおきのエン
トリーで、その階調を表示可能なことを表す１が設定さ
れている場合を示している。なお、階調使用可能ｆｌａ
ｇはある階調が使用不可能の場合には０、使用可能の場
合には１としている。

【００５１】ここで、階調番号をk、その階調の階調使
用ｆｌａｇをused[k]、その階調の階調使用可能ｆｌａ
ｇをenable[k]とし、式１に示すｂｉｔ演算を行なう。

【００５２】

【数１】

【００５３】式1に示すvalue値=1となるためには、used
[k]=0となる階調番号についてはenable[k]=1でなければ
ならず、又、used[k]=1となる階調番号についてはｅｎ
ａｂｌｅ［ｋ］はどんな値を示してもよい。すなわちこ
の式は、ある階調番号の階調が表示データ中で使用され
ている場合には、ある階調セットでその階調が表示可能
でなけらばならない。かつ、ある階調番号の階調が表示
データ中で使用されていない場合には、階調セットでそ
の階調を表示可能である必要はないということを示して
いる。つまり、式１に示すvalue値=1になる階調セット
が、ある表示データ中に含まれる全ての階調を表現可能
な階調セットということになる。図７の例では、この表
示データに含まれる全ての階調を表現可能な階調セット
はｂとｃになる。

【００５４】以上から、上記式１に示すvalue値を演算
することで、ある階調セットが、特定の表示データ中に
含まれる全ての階調を表現可能かどうかを算出する。

【００５５】そして、算出した階調セットのなかの、最
も表示できる階調数が少ない階調セットに対応する階調
パターン生成部２０６ａ／２０６ｂ／２０６cの出力す
る階調パターン信号を、ステップ６０２で調べた階調を
含む階調を表すことのできる階調パターン信号のうち、
表すことのできる階調数が最小の階調パターン信号とす
る。

【００５６】ところで、以上では、ある階調セットが、
特定の表示データ中に含まれる全ての階調を表現可能か
どうかの算出を、ある階調セットが表示データの階調A
を表示可能な場合にのみ、この階調セットは階調Aを表
示可能なものとした。すなわち、階調の比較を厳密に行
ったが、これは、次のように、ある階調セットが表示デ
ータで使用される階調Aを近似する階調Bを表示可能な場
合、この階調セットは階調Aを表示可能なものとして取
り扱うようにしてもよい。ただし、階調セットの一つの
階調によって近似する、表示データで使用される階調は
一つだけになるように限定する。表示データで使用され
る複数の階調が同一階調で表示され区別がつかなくなる
からである。

【００５７】すなわち、この場合は、ある階調セット
が、特定の表示データ中に含まれる全ての階調を表現可
能かどうかの算出を図８に示すデータベースを用いて行
う。

【００５８】データベース中の、階調番号は、階調パタ
ーン生成部２０６ａ、２０６ｂ、２０６cが全体として
生成可能な最大階調分のエントリーを有し、明暗又は暗
明の順に配置されている。階調使用ｆｌａｇは、ある階
調番号の階調が、表示データ中で使用されているかどう
かを表わしており、ある階調が表示データ中で使用され
ている場合には１、使用されていない場合には０として
いる。ここでは一例として、表示データ中で、階調番号
５、ｎ−４、ｎ−１の階調が未使用の場合を示してい
る。

【００５９】ここでは一例として、ｃ階調セットは最大
階調数ｎと等しい階調数を表現可能、ｂ階調セットはｎ
／２階調数、ａ階調セットはｎ／４階調数を表示可能な
場合で、ｃ階調セットは全てのエントリーの階調を表示
可能で、ｂ階調セットは一つおきのエントリーの階調を
表示可能で、ａ階調セットでは二つおきのエントリーの
階調を表示可能である場合を示している。

【００６０】図中の、a階調セット、b階調セット、c階
調セットは、それぞれ各階調パターン生成部２０６ａ、
２０６ｂ、２０６cが表現可能な階調のセットを示して
いる。

【００６１】さて、階調番号は、階調セット毎に、その
階調セットの表現可能な階調数に応じた数の、連続した
階調番号を含む幾つかのグループに分割される。すなわ
ち、図８の例では、ｃ階調セットは最大階調数ｎと等し
い階調を表現可能なのでｎ個のグループに、ｂ階調セッ
トはｎ／２階調を表現可能なのでｎ／２個のグループ
に、ａ階調セットはｎ／４階調を表現可能なのでｎ／４
個のグループに分割される。

【００６２】そして、各階調セットの各グループについ
てグループ内階調使用ｆｌａｇ( usedGR[l] )を用意
し、その値を以下のように定義する。グループ内の階調
使用ｆｌａｇの数をカウントして、その値をCused[l]と
する。

【００６３】Cused[l] = 0の時、usedGR[l] = 1 Cused[l] = 1の時、usedGR[l] = 1 Cused[l] >=2 の時、usedGR[l] = 0 この時、式２に示すｂｉｔ演算を行なう。

【００６４】

【数２】

【００６５】Cused[l] = 0は、そのグループの階調また
はグループの階調で近似できる階調が表示データ中で使
用されていないことを示し、usedGR[l] = 1とすること
で、このグループの属する階調セットが、このグループ
に限っては使用可であることを示す。次に、Cused[l] =
1は、そのグループの階調またはグループの階調で近似
できる階調が表示データ中でひとつだけ使用されている
ことを示し、usedGR[l] = 1とすることで、表示データ
中の一つの階調を、このグループの階調で近似すること
ができ、このグループの属する階調セットが、このグル
ープに限っては使用可であることを示す。最後に、Cuse
d[l] >= 2は、そのグループの階調またはグループの階
調で近似できる階調が表示データ中で複数使用されてい
ることを示し、usedGR[l] = 0とすることで、この表示
データ中の複数の階調を、そのグループの階調で近似す
ると、表示データ中の複数の階調を区別できなくなるた
め、このグループの属する階調セットが使用不可である
ことを示す。

【００６６】つまり、式２に示すvalue値=1になる階調
セットが、ある表示データ中に含まれる全ての階調を表
現可能な階調セットということになる。

【００６７】図８の例では、この表示データに含まれる
全ての階調を表現可能な階調セットはｂとｃになる。

【００６８】以上から、上記式２に示すvalue値を演算
することで、ある階調セットが、特定の表示データ中に
含まれる全ての階調を表現可能かどうかを算出する。

【００６９】そして、算出した階調セットのなかの、最
も表示できる階調数が少ない階調セットに対応する階調
パターン生成部２０６ａ／２０６ｂ／２０６cの出力す
る階調パターン信号を、ステップ６０２で調べた階調を
含む階調を表すことのできる階調パターン信号のうち、
表すことのできる階調数が最小の階調パターン信号とす
る。ただし、この場合は、表示階調選択部２０９におい
て、入力する表示データの表す階調に対応する階調表示
データ２１２ではなく、現在選択されている階調パター
ン信号に対応する階調セットのグループのうち、入力す
る表示データの表す階調が属するグループの階調に対応
する階調表示データ２１２を、階調パターン信号２０８
中から選択し出力するようにする。

【００７０】次に、ステップ６０５における、ステップ
６０４で選択した階調パターン信号が表す階調数に応じ
たフレーム周期に整合する垂直同期信号、水平同期信
号、転送クロックの周期、ビデオメモリ１０４の読み出
しの周期をタイミング信号２０３が表すように、タイミ
ング生成部２０２を制御し、タイミング信号２０３を変
更する処理について説明する。

【００７１】ここで、図９を用いて階調パターン信号と
フレーム周期の関係について簡単に説明する。

【００７２】図９は、階調パターン信号が表す階調パタ
ーンの例を示したものである。

【００７３】図では簡単のために４階調を表示可能な階
調パターン信号が表す４階調中の第１階調の階調パター
ン、８階調を表示可能な階調パターン信号が表す８階調
中の第１階調の階調パターン、１６階調を表示可能な階
調パターン信号が表す１６階調中の第１階調の階調パタ
ーンの３種類を示した。

【００７４】図示するように、フレーム階調表示と面積
階調表示を組み合わせて１６階調を表示可能とする場
合、４ｘ４画素の領域に着目した場合、１フレームで点
滅する画素数はｎ（０〜１６）個であり、第１階調では
１フレームで点滅する画素数は１となるため画素の点滅
周期のフレーム数が最大となり、１６フレーム周期で画
素が点滅する。これに対して８階調、４階調を表示可能
とする場合は、４ｘ４画素の領域に着目した場合、１フ
レームで点滅する画素数は２ｎ（０〜８）、４n（０〜
４）個であり、第１階調では１フレームで点滅する画素
数は２、４となるため画素の点滅周期のフレーム数が最
大となり、８、４フレーム周期で画素が点滅する。

【００７５】つまり、表示可能とする階調数が増加する
と、画素の点滅周期の最大値であるフレーム階調表示の
サイクルのフレーム周期数が増大する。そして、フレー
ム階調表示のサイクルの周期が大きくなると、よりフリ
ッカが観測されやすくなる。従って、階調パターンを変
更した場合であっても表示品質を一定に保つためには、
表示可能とする階調数に対応したフレーム周期を設定
し、フレーム階調表示のサイクルの周期が大きくならな
いようにする必要がある。

【００７６】そこで、ステップ６０５では、ステップ６
０４で選択した階調パターン信号が表示可能な階調数に
応じて、フレーム周期が変化するようにタイミング信号
２０３を変更させる。より少ない階調数を表示可能な階
調パターン信号を選択した場合にはフレーム周期を長く
する方向、より多い階調数を表示可能な階調パターン信
号を選択した場合にはフレーム周期を短くする方向に、
タイミング信号を変化させる。具体的なフレーム周期に
ついては、本実施形態を適用する表示制御装置や液晶表
示装置に応じて設定する。

【００７７】なお、フレーム周期の変更は、タイミング
信号２０３を、タイミング信号２０３が表す垂直同期信
号、水平同期信号、転送クロックの周期、ビデオメモリ
１０４の読み出しの周期が同じ割合で変化するように変
更するようにしてもよいし、たとえば、水平同期信号の
周期と垂直同期信号の周期だけが同じ割合で変化するよ
うに変更するようにしてもよい。

【００７８】すなわち、図１０に示すように、基本的に
は、タイミング生成部２０２において、転送クロックCL
2を計数することで水平同期信号CL１が、水平同期信号C
L１を計数することで垂直同期信号FLM1が生成されるの
で、転送クロックCL2の周波数を変更することで垂直同
期信号周波数FLM1を変更させフレーム周期を変更しても
よい。又、転送クロックCL2の周波数は変更せずに１水
平期間中において表示データを転送しない期間である水
平帰線期間長が増減するように、水平同期信号CL１の周
波数を変更して垂直同期信号周波数FLM1を変更させフレ
ーム周期を変更してもよい。なお、図中、LCDDは表示画
素を表す。

【００７９】以上、本発明の第１の実施形態について説
明した。

【００８０】なお、以上の説明では、図６に示した、階
調パターン選択部２０７の階調パターン信号の選択の切
り替えと、タイミング生成部２０２におけるタイミング
信号２０３の変更を行う処理を情報処理装置１００のＣ
ＰＵ１０１が行うものとして説明したが、この処理は表
示制御装置１０３内において行うようにしてもよい。

【００８１】この場合、表示制御装置１０３内に、この
処理を行う機能部を設け、当該機能部において、カラー
パレットやビデオメモリ１０４を所定の契機で調べ、表
示データで使用されている階調数を調べるようにする。
また、この階調数を調べる契機としては、機能部に設け
たタイマのタイムアウトの発生や、カラーパレットへの
書き込みの発生や、ＣＰＵ１０１からの指令を用いるこ
とができる。また、垂直同期信号より定めた周期毎に階
調数を調べるようにしてもよい。

【００８２】以上、本第１実施形態によれば、実際にそ
の時点で使用されている階調を調べ、この階調に応じた
階調数の階調表示を、表示可能とする階調数に応じたフ
レーム周期を用いたフレーム階調表示と、面積階調表示
とを組み合わせて行うので、フリッカを抑えた多階調表
示を、全体としての消費電力の増加を抑えながら行うこ
とができる。

【００８３】以下、本発明の第２の実施形態について説
明する。

【００８４】図１１に、本実施形態に係る情報処理装置
の構成を示す。

【００８５】図示するように、本第２実施形態に係る情
報処理装置は、図１に示した第１実施形態に係る情報処
理装置の構成に、システムバス１０２のアクセス状態を
監視するアクセス監視部１２０２と専用ハードウェアに
よるデータテーブル１２０３とを有するデータテーブル
処理装置１２０１と、データバス１２０４を付加したも
のである。

【００８６】また、前記第１実施形態の図６に示した処
理のステップ６０２において、ＣＰＵ１０１が、データ
テーブル処理装置１２０１を利用して、表示データ中で
使用される階調を調べるようにしたものである。

【００８７】データテーブル処理装置１２０１のアクセ
ス監視部１２０２は、システムバス１０２上のメモリ書
き込みイネーブル信号とメモリアドレス信号を常に監視
する。そして、データバス１０７を介するビデオメモリ
１０４への書き込みアクセスを検出した場合、システム
バス１０２上の表示データを、ビデオメモリ１０４への
メモリ書き込みイネーブル信号を利用して同時に取り込
み、データテーブル１２０３に、過去所定期間中に取り
込んだ表示データによって表された階調の一覧を記録す
る。このデータテーブル処理装置１２０１によって表示
データ中で使用される階調をリアルタイムで補足してデ
ータテーブルに記録することができる。

【００８８】ＣＰＵ１０１は、図６に示した処理のステ
ップ６０２において、このデータテーブルに記録された
階調を、表示データ中で使用される階調とする。

【００８９】なお、前記第１実施形態の図６に示した、
階調パターン選択部２０７の階調パターン信号の選択の
切り替えと、タイミング生成部２０２におけるタイミン
グ信号２０３の変更を行う処理を、前述のように表示制
御装置１０３内の機能部において行うようにした場合
は、データテーブル処理装置１２０１を表示制御装置１
０３内に設け、これを用いて表示制御装置１０３内の機
能部が、図６に示した処理のステップ６０２において、
このデータテーブルに記録された階調を、表示データ中
で使用される階調とするようにする。

【００９０】本第２実施形態によれば、ビデオメモリ１
０４に格納された表示データから表示データ中で使用さ
れる階調を調べる前記第１実施形態と比較し、ＣＰＵ１
０１の負荷を軽減することができる。

【００９１】以下、本発明の第３の実施形態について説
明する。

【００９２】本第３実施形態は、階調パターン選択部２
０７の階調パターン信号の選択の切り替えと、タイミン
グ生成部２０２におけるタイミング信号２０３の変更を
行う処理を、表示制御装置１０３内の機能部において、
次のように行うようにしたものである。

【００９３】すなわち、一般的な情報処理装置において
は、アプリケーションソフトの種類によって必要な表示
階調数が異なっている場合が多い。例えば、一般的なワ
ープロや表計算などのＯＡソフトウェアでは多階調表示
は不要である。一方、グラフィック系のソフトウェアで
は多階調表示が必須である。

【００９４】そこで、本第３実施形態の情報処理装置で
は、アプリケーションソフトウェア又はＯＳが、実行す
るアプリケーションで必要な階調数を表示制御装置１０
３に通知する。そして、表示制御装置１０３内の機能部
が、通知された階調数以上の最小の階調数の表示が可能
な階調パターン信号が選択され、タイミング信号が、そ
の階調パターン信号が表示可能な階調数に応じたフレー
ム周期を示すように、階調パターン選択部２０７の階調
パターン信号の選択の切り替えと、タイミング生成部２
０２におけるタイミング信号２０３の変更を行う。

【００９５】なお、グラフィック系のアプリケーション
ソフトウェアには動画表示を行なうものも存在する。動
画表示には一定の再生フレーム周波数が必要であり、
又、動画データでは、そのフレーム毎に使用している階
調が異なる可能性が高い。以上から動画再生時にフレー
ム毎階調パターンの切り換えを行なうと動画表示に悪影
響を及ぼす可能性がある。従って、動画表示を行なうア
プリケーションソフトウェアの実行時にはアプリケーシ
ョンソフトウェア又はＯＳから階調変更の指示を出さな
いようにする。

【００９６】以上、本第３実施形態によれば、表示デー
タを処理することなく、実際にその時点で使用されてい
る階調を調べ、この階調に応じた階調数の階調表示を、
表示可能とする階調数に応じたフレーム周期を用いたフ
レーム階調表示と、面積階調表示とを組み合わせて行う
ことができる。

【００９７】以上、本発明の実施形態について説明し
た。

【００９８】なお、以上の各実施形態において階調パタ
ーン生成部２０６a、b、cが生成する階調パターンは、
モノクロ液晶表示装置に対応するモノクロ階調パターン
であってもよいし、カラー液晶表示装置に対応するＲＧ
Ｂなどのカラー階調パターンであってもよいまた、以上
の各実施形態では、表示データで使用されている階調数
に応じた階調パターン信号を選択するために、複数の階
調パターン生成部２０６a、b、cを設け、これらからの
階調パターン信号のうちの一つを階調パターン選択部２
０７で選択出力する構成を備えたが、これは、一つの階
調パターン生成部が、階調パターン信号の選択の制御に
応じて、生成出力する階調パターン信号を切り替える構
成に置き換えてもよい。

【００９９】ところで、図９に示した階調パターンの例
では、４階調表示の第１階調の階調パターンは、８階調
表示の第２階調の階調パターンと１６階調の第４階調の
階調パターンと等しく、これらの階調パターンを表示階
調選択部２０９が選択するときの、表示階調選択部２０
９に入力する表示データの値は等しい。同様に、８階調
表示の第１階調の階調パターンは、１６階調の第２階調
の階調パターンと等しく、これらの階調パターンを表示
階調選択部２０９が選択するときの、表示階調選択部２
０９に入力する表示データの値は等しい。

【０１００】もちろん、表示階調選択部２０９に入力す
る表示データの同じ値に対して、各階調表示において用
いる階調パターンは等しくなくてもかまわないが、この
ように、表示階調選択部２０９に入力する表示データの
同じ値に対して、各階調表示において用いる階調パター
ンが等しくなるように、各階調表示において用いる各階
調パターンを定めた場合には、表示データで使用されて
いる階調数に応じた階調パターン信号の選択は不要であ
り、最も表示可能な階調数が多い階調パターン信号を出
力する階調パターン生成部のみを設け、常に、この階調
パターン生成部が出力する階調パターン信号を用いるよ
うにし、表示データで使用されている階調数に応じたフ
レーム周期の切り替えのみを行うようにしてもよい。

【０１０１】ただし、図８に示した近似的な判定を用い
る場合には、この場合は、表示階調選択部２０９におい
て、入力する表示データの表す階調に対応する階調表示
データ２１２ではなく、表示データで使用されている階
調を含む、表示可能な階調数が最小の階調セットのグル
ープのうち、入力する表示データの表す階調が属するグ
ループの階調に対応する階調表示データ２１２を、階調
パターン信号２０８中から選択し出力するようにする。

【０１０２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
フリッカを抑えた多階調表示を、全体としての消費電力
の増加を抑えながら行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る情報処理装置の
構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の第１の実施形態に係る表示制御装置の
構成を示すブロック図である。

【図３】本発明の第１の実施形態に係る表示制御装置の
構成を示すブロック図である。

【図４】本発明の第１の実施形態に係るラーパレットに
おけるパレットデータと色データの関係を示す図であ
る。

【図５】本発明の第１の実施形態に係るラーパレットの
構成を示すブロック図である。

【図６】本発明の第１の実施形態に係る情報処理装置が
行う処理を示すフローチャートである。

【図７】本発明の第１の実施形態に係る情報処理装置が
行う処理で用いるデータベースを示した図である。

【図８】本発明の第１の実施形態に係る情報処理装置が
行う処理で用いるデータベースを示した図である。

【図９】本発明の第１の実施形態における階調パターン
と画素の点滅周期の関係を示した図である。

【図１０】本発明の第１の実施形態におけるタイミング
信号とフレーム周期の関係を示した図である。

【図１１】本発明の第２の実施形態に係る情報処理装置
の構成を示すブロック図である。

【図１２】従来の階調表示のようすを示した図である。

【符号の説明】

１０１ ＣＰＵ １０２ システムバス １０３ 表示制御装置 １０４ ビデオメモリ １０５ 液晶表示装置 １１０ システムメモリ １１１ タイマー ２０１ メモリ制御部 ２０２ タイミング生成部 ２０６ 階調パターン生成部 ２０７ 階調パターン選択部 ２０９ 表示階調選択部 ２１１ 表示タイミング制御部 ３０１ カラーパレット ３０２ データセレクタ ６０１ データラッチ ６０２ デコーダ ６０３ データセレクタ １２０１ データテーブル処理装置 １２０２ アクセス監視部 １２０３ データテーブル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 滝田 功 神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099番地 株 式会社日立製作所システム開発研究所内 (72)発明者 永井 靖 神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099番地 株 式会社日立製作所システム開発研究所内 (72)発明者 高木 徹夫 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立マイクロソフトウェアシステム ズ内 (72)発明者 菊地 明 東京都小平市上水本町五丁目20番１号 株 式会社日立製作所半導体事業本部内 Ｆターム(参考） 2H093 NA54 NA55 NC21 NC26 NC29 NC50 ND06 ND10 ND39 5C006 AA01 AA12 AA14 AA17 AA22 AF13 AF44 AF51 AF53 AF61 AF71 AF78 AF85 BB11 BF02 BF04 BF15 BF24 BF26 BF28 BF29 FA23 FA47 FA56 5C080 AA10 BB05 CC03 DD06 DD26 EE19 EE29 EE30 FF09 GG08 JJ02 JJ04 JJ05 JJ07

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】供給された表示データの表す階調を、当該
   階調に応じた頻度で表示フレーム周期単位に表示画素を
   点滅させるフレーム階調表示を少なくとも用いて液晶表
   示装置に表示する表示処理装置であって、 所定の条件が満たされた時点において、表示データが表
   す階調として用いられている階調の数を判定する手段
   と、 判定した数が多い程短くなるように前記表示フレーム周
   期を変更する手段とを有することを特徴とする表示処理
   装置。
2. 【請求項２】供給された表示データの表す階調を、当該
   階調に応じた頻度で表示フレーム周期単位に表示画素を
   点滅させるフレーム階調表示を少なくとも用いて液晶表
   示装置に表示する表示処理装置であって、 所定の条件が満たされた時点において前記表示データが
   表す階調として用いられている階調を判定する使用階調
   判定手段と、 最大階調と最小階調の間をn分割して得られるn個の階調
   の集合に、判定した前記表示データが表す階調として用
   いられている全ての階調に対応する階調を含めることの
   できる、最小の数ｎを検出する手段と、 検出した前記最小の数nに応じて、nの数が多い程短くな
   るように前記表示フレーム周期を変更する手段とを有す
   ることを特徴とする表示処理装置。
3. 【請求項３】供給された表示データの表す階調を、当該
   階調に応じた頻度で表示フレーム周期単位に表示画素を
   点滅させるフレーム階調表示を少なくとも用いて液晶表
   示装置に表示する表示処理装置であって、 所定の条件が満たされた時点において前記表示データが
   表し得る階調を判定する使用階調判定手段と、 複数の異なる数ｎのそれぞれについて設けた、最大階調
   と最小階調の間をn分割して得られるn個の階調の集合で
   ある階調セットのうち、判定した前記表示データが表す
   階調として用いられている全ての階調に対応する階調を
   含む、対応する数ｎの値が最小の階調セットを検出する
   手段と、 検出した階調セットに属する階調を表示可能な階調パタ
   ーン信号を生成する手段と、 生成された階調パターン信号を用いて、表示データの表
   す階調をフレーム階調表示を少なくとも用いて液晶表示
   装置に表示する手段と、 検出した階調セットに対応する数nに応じて、当該数nの
   数が多い程短くなるように前記表示フレーム周期を変更
   する手段とを有することを特徴とする表示処理装置。
4. 【請求項４】請求項２または３記載の表示処理装置であ
   って、 前記表示データを変換する変換パレットを備え、 前記使用階調判定手段は、前記変換パレットが変換後の
   表示データとして出力し得る表示データが表す階調よ
   り、前記表示データが表し得る階調を判定することを特
   徴とする表示処理装置。
5. 【請求項５】請求項２または３記載の表示処理装置であ
   って、 前記表示データを一旦格納する表示データメモリを備
   え、 前記使用階調判定手段は、前記表示データメモリに格納
   される表示データが表す階調より、前記表示データが表
   し得る階調を判定することを特徴とする表示処理装置。
6. 【請求項６】請求項２または３記載の表示処理装置であ
   って、 前記判定した表示データが表し得る全ての階調に対応す
   る階調を含めることができるとは、前記判定した表示デ
   ータが表し得る全ての階調の各々について、当該階調に
   一致する階調を含めることができることであることを特
   徴とする表示処理装置。
7. 【請求項７】請求項２または３記載の表示処理装置であ
   って、 前記判定した表示データが表し得る全ての階調に対応す
   る階調を含めることができるとは、前記判定した表示デ
   ータが表し得る全ての階調の各々について、当該階調に
   一致する階調もしくは当該階調を近似できる階調を、表
   示データが表し得る異なる階調について同じ階調が含ま
   れないように、含めることができることであり、 近似する階調のみを含めることができた表示データが表
   し得る階調を表す表示データについては、当該表示デー
   タが表す階調の表示に代えて、当該階調に近似する階調
   を表示することを特徴とする表示処理装置。
8. 【請求項８】請求項１、２、３、４、５、６または７記
   載の表示処理装置であって、 表示データの表す階調を、面積階調表示とフレーム階調
   表示を組み合わせて液晶表示装置に表示することを特徴
   とする表示処理装置。
9. 【請求項９】ソフトウエアを実行する中央処理装置と、
   中央処理装置から供給される表示データの表す階調を、
   当該階調に応じた頻度で表示フレーム周期単位に表示画
   素を点滅させるフレーム階調表示を少なくとも用いて液
   晶表示装置に表示する表示制御装置とを備えた情報処理
   装置であって、 前記中央処理装置は、前記ソフトウエアに従って、表示
   制御装置に供給する表示データが表す階調として用いる
   階調の数を、表示制御装置に通知する手段を有し、 前記表示制御装置は、通知された数が多い程短くなるよ
   うに前記表示フレーム周期を変更する手段を有すること
   を特徴とする情報処理装置。
10. 【請求項１０】供給された表示データの表す階調を、当
    該階調に応じた頻度で表示フレーム周期単位に表示画素
    を点滅させるフレーム階調表示を少なくとも用いて液晶
    表示装置に表示する表示処理方法であって、 所定の条件が満たされた時点において、表示データが表
    す階調として用いられている階調の数を判定し、 判定した数が多い程短くなるように前記表示フレーム周
    期を変更することを特徴とする表示処理方法。