JP2002023694A

JP2002023694A - データ書き込み時の消費電力の低減が図られた多階調画像表示装置

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Publication number: JP2002023694A
Application number: JP2001125120A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Yamada; 和弘山田; Isao Kawahara; 功川原
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-04-21
Filing date: 2001-04-23
Publication date: 2002-01-23
Anticipated expiration: 2021-04-23
Also published as: JP3634768B2

Abstract

(57)【要約】【課題】画質の劣化、回路の煩雑化などを伴うことなく
データ電極駆動回路の消費電力低減を図ること【解決手段】演算部１０７は、パターンマッチング部１
０６から市松パターンを有する画素（太線で囲んだ領域
に位置する画素）のメモリ上のアドレスに関する情報の
供給を受け取って、そのサブフィールドにおける画像に
おいて図６（ａ）の図面上太線枠で示される部分を図６
（ｂ）のように輝度ゼロ（非点灯）のべたの画像に組み
替え変更する。更に、図６（ｃ）に示すようにその次の
サブフィールドＳＦ４における画像において上記変更し
た部分と同じ画像領域（図面上太線枠で示される部分）
を輝度１６（点灯）のべたの画像に組み替え変更する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はマトリクス状の電極
を順次走査することによりデータセットを行うマトリク
ス電極スキャン方式の多階調画像表示装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】近年マトリクスディスプレイとして、プ
ラズマディスプレイパネル、液晶ディスプレイ、エレク
トロ・ルミネッセンス・ディスプレイ、などがあるがこ
こでは特に３電極面放電交流駆動型プラズマディスプレ
イ装置を例にとり、ディスプレイにデータをセットする
方法について説明する。従来の３電極面放電型プラズマ
ディスプレイパネルを駆動する方法としては、発光させ
るべきセルに情報を書き込む「書き込み期間」と情報を
書き込んだセルを発光させる「発光期間」とを分離して
駆動する、いわゆる「アドレス／維持放電分離型方式」
が知られていて、特開平７−２７１３２５において示さ
れている。「アドレス／維持放電分離型方式」の書き込
み期間の動作について簡単に説明する。

【０００３】図１０で１００１はプラズマディスプレイ
パネル、１００２は最小発光単位であるセルで、１００
３は垂直方向に配置されるデータ電極群で左端から右端
へＸｍ−１、Ｘｍ、Ｘｍ＋１の順で配置され、１００４
は水平方向に配置される走査電極群で上端から下端へＹ
０、Ｙ１、・・、Ｙｎ−１、Ｙｎ、Ｙｎ＋１、Ｙｎ＋
２、・・の順に配置され、１００５は走査電極１００４
と平行に配置され、各走査電極と対になって発光期間に
維持放電を行う維持電極群である。なお、ｍ、ｎは自然
数である。

【０００４】走査電極Ｙ０上に存在するセルから順に、
以下の方式により書き込みが行われる。まず走査電極Ｙ
０に走査パルスを印加すると同時に、Ｙ０上に位置する
セルのうち書き込みを行うべきセルがあればそのセルに
対応するデータ電極に走査パルスとは逆極性のデータパ
ルスを印加する。このとき、書き込みを行うセルにおい
て走査電極とデータ電極との間の電位差が走査電極とデ
ータ電極の放電開始電圧を超えるため書き込み放電と呼
ばれる放電が発生し、書き込み放電に誘発されて走査電
極と維持電極間でデータ維持放電と呼ばれる放電が発生
する。データ維持放電が発生することにより発光するセ
ルに情報が書き込まれる。書き込みを行わないセルに対
しては走査パルスとデータパルスが同時に印加されるこ
とはないので書き込み放電は発生せず、したがってデー
タ維持放電も発生しない。

【０００５】以降、Ｙ１、Ｙ２、・・と、最後の走査電
極まで同様の動作が行われ、最終的に全ラインに走査パ
ルスが印加される。図１１は図１０に示すプラズマディ
スプレイパネルの各電極に印加される電圧波形の例であ
る。この図は、走査電極Ｙｎに走査パルス１１１１が印
加されているときにデータ電極Ｘｍにデータパルス１１
００が印加されているので、この波形は走査電極Ｙｎと
データ電極Ｘｍの交点に存在するセル、すなわち図１０
において斜線で示すセル１００６に書き込みを行い、他
のセルには書き込みを行わない状態を示している。ま
た、維持電極には書き込み期間中常に一定の電圧が印加
されている。

【０００６】このときデータ電極Ｘｍ上で発生する放電
の発光を、走査パルスを追いかけて順次下方に移動しな
がらフォトダイオードなどを用いてオシロスコープで観
測すると１１０２のような波形を得る。１１０２は書き
込みを行うセルにおいて発生した書き込み放電及びデー
タ維持放電による発光である。書き込みを行うセルにお
いてのみ放電が発生し、書き込みを行わないセルにおい
ては放電は全く発生しない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記の様なマトリクス
ディスプレイでは、各々のデータ電極は隣接するデータ
電極や走査電極などとの間に浮遊容量を持つ。データ電
極駆動素子はセルの選択を行う際にこれらの浮遊容量を
充放電するために電力を消費する。データ電極駆動素子
の消費電力を削減する方法の一つが特開平１１−２８２
３９８に示されている。これは、入力された画像データ
やデータ電極駆動素子の消費電力やデータ電極駆動素子
の電源端子に流入する電流を検出しながら、最もデータ
電極駆動素子の消費電力が少なくなるようにラインを選
択する順序を変更するものである。例えばライン数４８
０ラインのパネルに１ラインおきに水平ラインを表示す
る場合を考える。この際、パネル上端から１ラインずつ
順にラインを選択すればデータ電極駆動素子の出力は１
ライン周期で２４０回反転し、データ電極の浮遊容量を
２４０回充放電することとなる。ところがまず奇数ライ
ンを上端から順に選択し、続いて偶数ラインを上端から
順に選択すればデータ電極駆動素子の出力は１回だけ反
転するので、１回だけデータ電極の浮遊容量を充放電す
ることになる。従って後者の方がデータ電極駆動素子の
消費電力が少ないことがわかる。

【０００８】一方、近年ディスプレイの高精細化が進
み、これに伴う線間容量の増大によって電極の充放電に
よる電力消費が増大する傾向にある。この充放電電力を
低減することがディスプレイの低消費電力化に必要であ
る。データ電極駆動素子の消費電力を下げるために、従
来の技術ではライン選択の順序を画像ごとに変更するな
どしてデータ電極駆動素子のスイッチング回数を減らし
ていたが、この方法では走査電極駆動素子として単純な
シフトレジスタを使用できず、回路構成が煩雑になるな
どの課題があった。

【０００９】本発明は上記の課題を鑑み、画質の劣化、
回路の煩雑化などを伴うことなくデータ電極駆動回路の
消費電力低減を図ることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
めに本発明の画像表示装置は、第１の方向に伸長され、
表示データをセットする第１の電極と第２の方向に伸長
され、表示ラインを選択する第２の電極とを備えるパネ
ルを含み、１フィールド期間が所定の輝度重み付けを有
する複数のサブフィールド期間に分割されて、入力され
た画像データの各サブフィールドに分解したサブフィー
ルド画像を、第１の電極と第２の電極を通じて前記パネ
ルに書き込み、その後サブフィールド毎の重みに相当す
る輝度で点灯表示して、全サブフィールドを通じて多諧
調画像を表現する画像表示装置であって、所定のサブフ
ィールドにおけるサブフィールド画像書き込み時の、第
１の電極での充放電回数の総和が少なくなるように、当
該第１の電極に沿うセルで表示されるサブフィールド画
像部分を変更する画像変更手段を含むことを特徴とす
る。

【００１１】また、本発明は、第１の方向に伸長され、
表示データをセットする第１の電極と第２の方向に伸長
され、表示ラインを選択する第２の電極とを備えるパネ
ルを含み、１フィールド期間が所定の輝度重み付けを有
する複数のサブフィールド期間に分割されて、入力され
た画像データの各サブフィールドに分解したサブフィー
ルド画像を、第１の電極と第２の電極を通じて前記パネ
ルに書き込み、その後サブフィールド毎の重みに相当す
る輝度で点灯表示して、全サブフィールドを通じて多諧
調画像を表現する画像表示装置であって、所定のサブフ
ィールドにおけるサブフィールド画像書き込み時の、第
１の電極を通じて供給する電力の総和が少なくなるよう
に、当該第１の電極に沿うセルで表示されるサブフィー
ルド画像部分を変更する画像変更手段を含むことを特徴
とする。

【００１２】また、本発明は、第１の方向に伸長され、
表示データをセットする第１の電極と第２の方向に伸長
され、表示ラインを選択する第２の電極とを備えるパネ
ルを含み、１フィールド期間が所定の輝度重み付けを有
する複数のサブフィールド期間に分割されて、入力され
た画像データの各サブフィールドに分解したサブフィー
ルド画像を、第１の電極と第２の電極を通じて前記パネ
ルに書き込み、その後サブフィールド毎の重みに相当す
る輝度で点灯表示して、全サブフィールドを通じて多諧
調画像を表現する画像表示装置であって、第１電極に沿
うセルで、隣接するものと同一の点灯状態もしくは非点
灯状態となるように状態反転するようにサブフィールド
画像部分を変更する画像変更手段を含むことを特徴とす
る。

【００１３】また、本発明は、第１の方向に伸長され、
表示データをセットする第１の電極と第２の方向に伸長
され、表示ラインを選択する第２の電極とを備えるパネ
ルを含み、１フィールド期間が所定の輝度重み付けを有
する複数のサブフィールド期間に分割されて、入力され
た画像データの各サブフィールドに分解したサブフィー
ルド画像を、第１の電極と第２の電極を通じて前記パネ
ルに書き込み、その後サブフィールド毎の重みに相当す
る輝度で点灯表示して、全サブフィールドを通じて多諧
調画像を表現する画像表示装置であって、所定のサブフ
ィールドにおいて形成される２値画像の空間周波数が予
め定められた値より高い領域のパターンを、当該領域の
１フィールド期間の平均輝度を所定の範囲内に維持しつ
つ、空間周波数が低くなるようにサブフィールド画像部
分を変更する画像変更手段を含むことを特徴とする。

【００１４】また、本発明は、第１の方向に伸長され、
表示データをセットする第１の電極と第２の方向に伸長
され、表示ラインを選択する第２の電極とを備えるパネ
ルを含み、１フィールド期間が所定の輝度重み付けを有
する複数のサブフィールド期間に分割されて、入力され
た画像データの各サブフィールドに分解したサブフィー
ルド画像を、第１の電極と第２の電極を通じて前記パネ
ルに書き込み、その後サブフィールド毎の重みに相当す
る輝度で点灯表示して、全サブフィールドを通じて多諧
調画像を表現する画像表示装置であって、所定のサブフ
ィールドにおいて形成される２値画像の空間周波数が予
め定められた値より高い領域に含まれる画素に対応した
セル群を当該サブフィールドが最小の輝度重みを持つも
のではない場合は非点灯とし当該サブフィールドより輝
度重み付けの小さいサブフィールドにおいて当該セル群
を点灯又は非点灯とする、また、当該サブフィールドが
最小の輝度重みを持つものである場合は点灯又は非点灯
に固定するようサブフィールド画像部分を変更する画像
変更手段を含むことを特徴とする。

【００１５】また、本発明は、第１の方向に伸長され、
表示データをセットする第１の電極と第２の方向に伸長
され、表示ラインを選択する第２の電極とを備えるパネ
ルを含み、１フィールド期間が所定の輝度重み付けを有
する複数のサブフィールド期間に分割されて、入力され
た画像データの各サブフィールドに分解したサブフィー
ルド画像を、第１の電極と第２の電極を通じて前記パネ
ルに書き込み、その後サブフィールド毎の重みに相当す
る輝度で点灯表示して、全サブフィールドを通じて多諧
調画像を表現する画像表示装置であって、複数のサブフ
ィールド毎にサブフィールド画像データを格納する画像
データ格納手段と、前記画像データ格納手段からサブフ
ィールド単位でサブフィールド画像データを読み出し、
画像データ書き込み時の消費電力を実質的に大きいもの
とする要因となる特定のパターンを有する画像領域を検
出するパターン検出手段と、前記パターン検出手段によ
って前記特定のパターンが検出された場合に、当該特定
パターンを有するサブフィールド画像データを前記画像
データ格納手段から読み出し、当該サブフィールド画像
データの特定パターン部分を輝度ゼロのべた画像データ
に変更し前記画像データ格納手段に格納し、また、当該
サブフィールドよりも輝度重みが小さいサブフィールド
におけるサブフィールド画像データを前記画像データ格
納手段から読み出し前記画像データを変更した部分に相
当する部分を一律に当該サブフィールドの有する輝度の
べた画像データに変更し前記画像データ格納手段に格納
する画像変更手段とを含むことを特徴とする。

【００１６】また、本発明は、第１の方向に伸長され、
表示データをセットする第１の電極と第２の方向に伸長
され、表示ラインを選択する第２の電極とを備えるパネ
ルを含み、１フィールド期間が所定の輝度重み付けを有
する複数のサブフィールド期間に分割されて、入力され
た画像データの各サブフィールドに分解したサブフィー
ルド画像を、第１の電極と第２の電極を通じて前記パネ
ルに書き込み、その後サブフィールド毎の重みに相当す
る輝度で点灯表示して、全サブフィールドを通じて多諧
調画像を表現する画像表示装置であって、複数のサブフ
ィールド毎にサブフィールド画像データを格納する画像
データ格納手段と、前記画像データ格納手段からサブフ
ィールド単位でサブフィールド画像データを読み出し、
画像データ書き込み時の消費電力を実質的に大きいもの
とする要因となる特定のパターンを有する画像領域を検
出するパターン検出手段と、前記パターン検出手段によ
って検出された特定パターンを形成する画素に対応した
セル数と予め定められたセル数を比較する比較手段と、
前記パターン検出手段によって前記特定のパターンが検
出された場合でかつ前記比較手段で当該特定パターンの
セル数が予め定められたセル数以上である場合に、当該
特定パターンを有するサブフィールド画像データを前記
画像データ格納手段から読み出し、当該サブフィールド
画像をべた画像データに変更し前記画像データ格納手段
に格納する画像変更手段と、前記画像変更手段によって
サブフィールド画像データが変更されたサブフィールド
における輝度重み付けを当該サブフィールド期間におけ
る平均輝度が維持されるように変更する輝度制御手段と
を含むことを特徴とする。

【００１７】これらによって、前記第１の電極の駆動に
要する電力を低減することが可能である。例えば、サブ
フィールドにおける書き込み画像が第１の方向に点灯・
非点灯の変化の周期が大きいものであると、第１の電極
の充放電の回数が大きくなることから、書き込み時の消
費電力が嵩んでしまう。また、非点灯のセルに第２の方
向に隣接するセルを点灯させる場合に、点灯セルに隣接
するときに書き込むときよりも書き込み電圧を数十ボル
ト高くすることで、狭い領域に分布する電界の影響を相
殺させて所望のセルにデータが適格に書き込まれるよう
にしている。従って、第２の方向にも点灯・非点灯の変
化の周期が大きいと、書き込み時の消費電力がよりいっ
そう嵩んでしまう。つまり、本発明のように所定のサブ
フィールドにおける画像データを変更することによって
もとの画像が書き込み時の消費電力が大きいものであっ
たとしても、変更後のもので画像が書き込まれることに
なるため、書き込み時の消費電極を低減させることが可
能となる。

【００１８】その結果、前記第１の電極を駆動するドラ
イバＩＣ各々の消費電力が減少するのでドライバＩＣの
電流供給能力が低い場合でもＩＣの破壊を防止すること
が可能である。これにより、ドライバＩＣとして電流供
給能力の低い安価な製品を使うことができる。また、同
ドライバＩＣから発生する熱量が減少するので、ヒート
シンクやファンなどの放熱用部品を小型化、または削減
することが可能である。

【００１９】ここで、前記画像変更手段は、当該サブフ
ィールドにおいて表示される前記２値画像内で前記画像
データがライン周期で２回以上連続して反転している領
域において、当該領域に含まれる画素に対応したセル群
を前記当該サブフィールドにおいては非点灯とし、１フ
ィールド期間の当該セル群の平均輝度を所定の範囲内に
維持しつつ、前記当該サブフィールドより小さい輝度重
み付けを持つサブフィールドにおいて当該画素群を点灯
させるようにサブフィールド画像を変更するとすること
ができる。

【００２０】ここで、前記画像変更手段は、所定のサブ
フィールドが最小の輝度重みを持つものであるとき、当
該セル群を非点灯とする場合に前記最小の輝度重みの約
１／２の大きさの輝度重みを有する補助サブフィールド
を点灯とするようにサブフィールド画像を変更するとす
ることができる。これにより、補助サブフィールドを画
像を変更した際の輝度変化を抑制するための専用のサブ
フィールドとして使用することができ、画像の暗い領域
において画質の劣化がない。

【００２１】ここで、前記画像変更手段は、最小の輝度
重み付けを持つサブフィールドにおいて表示される前記
２値画像内で、前記画像データがライン周期で少なくと
も２周期以上連続して反転している領域において、当該
領域に含まれる画素に対応したセル群を当該サブフィー
ルドにおいては非点灯とするようにサブフィールド画像
を変更するとすることができる。

【００２２】ここで、前記画像変更手段は、最小の輝度
重み付けを持つサブフィールドにおいて表示される前記
２値画像内で、前記画像データがライン周期で少なくと
も２周期以上連続して反転している領域において、当該
領域に含まれる画素に対応したセル群を当該サブフィー
ルドにおいては点灯とするようにサブフィールド画像を
変更するとすることができる。

【００２３】これにより、横縞パターンなどは、第１の
方向に激しく変化する信号からなるため、第１の電極の
駆動に要する電力は大きいが視覚的には重要であるの
で、出来る限り画像に変更を加えず表示することが望ま
しい。本発明の画像表示装置では、このようなパターン
の画像全体に占める割合が小さく、ドライバＩＣの電流
供給能力を超えない範囲である場合は、画像に変更を加
えずに表示し、画面全体に占める割合が大きく、ドライ
バＩＣの電流供給能力を超える場合は画像データを変更
して第１の電極の駆動に要する電力を減少させることと
した。なお、ライン２周期とはライン３本分を意味す
る。

【００２４】ここで、前記画像変更手段は、あるサブフ
ィールドにおいて形成される前記２値画像内に、第１の
方向の空間周波数のみが予め定められた値より高い領域
が存在する場合、当該領域に含まれる画素に対応したセ
ル数の全セル数に対する割合によって当該領域に対する
前記サブフィールド画像の変更の有無を決定するとする
ことができる。

【００２５】ここで、画像変更手段は、あるサブフィー
ルドにおいて形成される前記２値画像内で、第2の方向
に隣接した画素に対応したセルに対応する２値画像デー
タが等しい領域には前記サブフィールド画像の変更を行
なわないとすることができる。ここで、画像変更手段
は、あるサブフィールドにおいて形成される前記２値画
像内に、第２の方向のみの空間周波数が高い領域に対し
ては前記サブフィールド画像の変更を行なわないとする
ことができる。

【００２６】これにより、縦縞パターンの場合にはもと
もと電力をあまり消費しないため画像データを変更する
必要がないので、無駄な処理を省略することができる。
また、本発明は、第１の方向に伸長され、表示データを
セットする第１の電極と第２の方向に伸長され、表示ラ
インを選択する第２の電極とを備えるパネルを含み、１
フィールド期間が所定の輝度重み付けを有する複数のサ
ブフィールド期間に分割されて、入力された画像データ
の各サブフィールドに分解したサブフィールド画像を、
第１の電極と第２の電極を通じて前記パネルに書き込
み、その後サブフィールド毎の重みに相当する輝度で点
灯表示して、全サブフィールドを通じて多諧調画像を表
現する画像表示装置であって、所定のサブフィールドに
おいて形成される２値画像の１／２以上の領域において
空間周波数が予め定められた値より高い場合は、当該サ
ブフィールド期間における全セルの平均輝度を所定の範
囲内に維持しつつ、当該サブフィールド期間には全セル
を等しい輝度で点灯させるようにサブフィールド画像部
分を変更する画像変更手段を含むことを特徴とする。

【００２７】これによって、前記第１の電極の駆動に要
する電力を低減することが可能である。その結果、前記
第１の電極を駆動するドライバＩＣ各々の消費電力が減
少するのでドライバＩＣの電流供給能力が低い場合でも
ＩＣの破壊を防止することが可能である。これにより、
ドライバＩＣとして電流供給能力の低い安価な製品を使
うことができる。また、同ドライバＩＣから発生する熱
量が減少するので、ヒートシンクやファンなどの放熱用
部品を小型化、または削減することが可能である。

【００２８】また、これにより、注目サブフィールドに
おいて表示される２値画像データと他のサブフィールド
において表示される２値画像データとの間で演算を含ま
ないため処理を簡単迅速に行なうことができる。ここ
で、画像変更手段は、前記サブフィールド画像の変更を
予め定められた値よりも小さい輝度重み付けを有するサ
ブフィールドに対してのみ行うとすることができる。

【００２９】これにより画質の劣化を最小限にとどめる
ことが可能となる。ここで、画像変更手段は、前記サブ
フィールド画像の変更を前記第１の電極の駆動に要する
電力が予め定められた値よりも大きいときのみ行うとす
ることができる。これにより、必要でない場合に画像デ
ータを変更して画質を劣化させることがない。例えば、
表示される映像の平均輝度がある程度大きい場合は、点
灯している画素、またはサブフィールドが多いので、使
用しているドライバＩＣの電流供給能力が小さければ素
子の破壊に到る可能性があり、多少の劣化があっても画
像を変更して消費電力を下げる必要がある。

【００３０】しかし、平均輝度が非常に小さい場合は、
概して点灯している画素、又はサブフィールドが少ない
場合が多い。この場合は画像データを変更しなくとも第
１の電極の駆動に要する電力は少なく、使用しているド
ライバＩＣが電流供給能力の小さいものでも破壊に到る
ことはないので、画像を変更する必要はない。従って、
この場合には画質の劣化が発生しない。

【００３１】

【発明の実施の形態】<実施の形態１>本発明に係る第１
実施の形態の画像表示装置について図を用いて説明す
る。本実施の形態における画像表示装置は、ＡＣ型プラ
ズマディスプレイパネル（以下、「ＰＤＰ」という）を
用いたもので、所定の発光回数を輝度重みとして有する
所定数（例えば８個）のサブフィールドの発光の合計で
階調を表現することで、中間調表示を行う画像表示装置
である。なお、以下の説明では、説明の便宜を考慮し
て、１セルによって１画素が構成される単色のパネルを
対象として説明するが、赤（R）、緑（G）、青（B）の
三色を備えたカラー表示のパネルであっても同様に実施
可能なのは無論である。

【００３２】図１は、本発明に係る本実施の形態である
画像表示装置の構成を示すブロック図である。当該画像
表示装置は、図１に示すように、信号変換部１０２と、
フィールド情報格納部１０４と、書き込みアドレス制御
部１０５と、パターンマッチング部１０６と、演算部１
０７と、駆動制御部１０８と、ＡＣ型プラズマディスプ
レイパネル（マトリックスディスプレイ）１０９（以
下、「ＰＤＰ」という。）と、アドレス電極駆動部１１
０と、走査電極駆動部１１１とから構成されている。

【００３３】信号変換部１０２は、入力画像信号の供給
を受け、各画素に対応するディジタル画像信号（８ビッ
ト）１０１を、予め決められた所定の重み付けを有する
ここでは８ビットのフィールド情報データ１０３に変換
する回路である。具体的には、入力される画像信号の階
調レベルに応じて変換すべき情報が定められたルックア
ップテーブルによって、所定の数のサブフィールドに画
像信号が分割される。なお、１画素毎の分割処理は、図
示しないＰＬＬ回路により発生された画素クロックに同
期して行われる。

【００３４】前記フィールド情報とは、１ＴＶフィール
ド内の何れの時間帯つまり何れのサブフィールドを点灯
・非点灯させるのかという１ビットのサブフィールド情
報の集合である。ここでは、このようにして生成された
各画素に対応するフィールド情報は、書込アドレス制御
部１０５からの書き込みアドレス指定信号S1により物理
アドレスが指定されてサブフィールド情報格納部１０４
にライン毎、画素毎、サブフィールド毎、画面毎に書き
込まれる。

【００３５】信号変換部１０２における入力画像信号の
階調レベルに応じて変換すべき情報との対応を図２に示
す。この図２は、各入力信号を時間順に『１２８』、
『６４』、『３２』、『１６』、『８』、『４』、
『２』、『１』というように変化する輝度重みからなる
８ビットのサブフィールドＳＦ１〜ＳＦ８のオン、オフ
情報に変換するための入力画像信号と、変換後のサブフ
ィールドの組み合わせとの対応を示すもので、このテー
ブルの縦の欄は、入力ディジタル画像信号の値を示して
おり、横の欄は、当該入力画像信号を変換すべき８ビッ
トのフィールド情報を示している。なお、この図で
「１」と記したサブフィールドは「オン（点灯）」とな
り、その他のサブフィールドはそのフィールド期間が
「オフ（非点灯）」とされることを意味する（以下、同
様）。

【００３６】例えば、信号変換部１０２では、「６５」
（太線枠で示した欄）の画像信号であると、当該画像信
号を、輝度重み『６４』、『１』のサブフィールドを組
み合わせた「１０００００１０」という８ビットデータ
に変換して出力する。なお、ここでのビット表現は、サ
ブフィールドの番号とビット表現における桁を対応させ
た表記にしている。

【００３７】フィールド情報格納部１０４の実体はフレ
ームメモリであり、図３に示すような内部構造をしてい
る。つまり、この図３に示すように連続する３つの画面
のフィールド情報を格納する領域を備え、一の画面のフ
ィールド情報を格納する第１のメモリ領域ＦＭＡ１、更
に、別な一の画面のフィールド情報を格納する第２のメ
モリ領域ＦＭＡ２、更に別な一の画面のフィールド情報
を格納する第３のメモリ領域ＦＭＡ３とを備えている。

【００３８】そして、それぞれのメモリ領域ＦＭＡ１，
ＦＭＡ２，ＦＭＡ３は、フィールド情報のビット数に対
応した８個のサブフィールドメモリＳＦＭＡ１〜ＳＦＭ
Ａ８を備えている。この構成により連続する３画面分の
８ビットのサブフィールドの組み合わせに関するフィー
ルド情報が各サブフィールドの点灯・非点灯に関する情
報としてサブフィールドメモリＳＦＭＡ１〜ＳＦＭＡ８
それぞれに書き込まれる。本実施例のフレームメモリで
は、１ビット入力で２ビット出力となるように複数の半
導体メモリを用いてある。

【００３９】フィールド情報格納部１０４へのフィール
ド情報の格納は、一の画面分のフィールド情報を第１の
メモリ領域ＦＭＡ１へ、次の一画面分のフィールド情報
を第２のメモリ領域ＦＭＡ２へ、更に、次ぎの一画面分
のフィールド情報を第３のメモリ領域ＦＭＡ３へという
ように３つのメモリ領域ＦＭＡ１，ＦＭＡ２、ＦＭＡ３
に対して循環させて行われる。そして、一のメモリ領域
ＦＭＡ１（ＦＭＡ２又は３）へのフィールド情報の書き
込みは、信号変換部１０２から画素クロックに同期して
出力される８ビットデータを8つのサブフィールドメモ
リＳＦＭＡ１〜ＳＦＭＡ８に１ビットずつに分配して書
き込むという方法で実行される。なお、８ビットデータ
のどのビットをどのサブフィールドメモリＳＦＭＡ１〜
ＳＦＭＡ８に格納するかは予め定められている。

【００４０】詳しくは、信号変換部１０２におけるサブ
フィールド番号１〜８と、それと同一番号のサブフィー
ルドメモリＳＦＭＡ１〜ＳＦＭＡ８が論理的に対応付け
られていて、８ビットデータのビットがどのサブフィー
ルド番号に相当するものであるかによって該当するサブ
フィールドメモリＳＦＭＡ１〜ＳＦＭＡ８に格納される
のである。８ビットデータのサブフィールドメモリＳＦ
ＭＡ１〜ＳＦＭＡ８への格納位置は、書込アドレス制御
部１０５からのアドレス指定信号Ｓ１によって指示され
る。

【００４１】ここでは、８ビットデータに変換される前
の画素信号の画面上での位置と同一位置に書き込むよう
にしてある。駆動制御部１０８は、書き込み期間におい
ては、フィールド情報格納部１０４のメモリ領域ＦＭＡ
１、ＦＭＡ２又はＦＭＡ３からフィールド情報を読み出
し、データ電極駆動部１１０に１ラインの表示セル数に
相当したビット情報を書き込みセル指定信号Ｓ２として
シリアルに出力する。それと共に、走査電極駆動部１１
１に何れのラインを走査するのかを走査ライン指示信号
Ｓ３によって指示する。この他パネルの電荷状態を初期
化する初期化期間及び発光を継続的に維持する維持期
間、パネルの電荷を消去する消去期間においてはそのタ
イミングを各駆動部に対してタイミングを指示する。

【００４２】データ電極駆動部１１０、走査電極駆動部
１１１それぞれは、駆動制御部１０８からの信号Ｓ２及
びＳ３を受けて、パルス信号を生成してパネル１０９を
構成する各電極にパルス電圧を印加する。なお、データ
電極駆動部１１０はシフトレジスタを備え１ビットづつ
シリアルに出力される信号S２に基づいて全ての電極に
一斉に同時にデータパルスを印加する。

【００４３】駆動制御部１０８の読み出し動作はフィー
ルド情報におけるメモリ領域ＦＭＡ１、ＦＭＡ２、及び
ＦＭＡ３への書込動作と画面単位のオーダでは同期がと
られている。即ち、駆動制御部１０８は８ビットデータ
を書込中及びパターンマッチング部１０６によって読み
出しの対象となっているメモリ領域からは読み出しは行
わず、既に書込完了し、パターンマッチング部１０６か
ら読み出しの対象ともならない演算部１０７による演算
処理が完了したメモリ領域から読み出しを行う。

【００４４】パターンマッチング部１０６は、全セルの
各サブフィールド情報を画面の位置と同じように配列し
て1つのサブフィールドによって表示される画像（以
下、サブフィールド画像という）において、所定のパタ
ーン画像（市松パターン、横縞パターンなど）が含まれ
ているかどうかを検出するものである。パターンマッチ
ングの手法は特に限定されず、所定の面積（例えば、２
画素×２画素）の所定パターン（市松パターン、横縞パ
ターンなど）のマスクを通して特定のパターンを検出す
る一般的なもので良い。

【００４５】まず、パターンマッチング部１０６は、フ
ィールド情報格納部１０４から、フィールド情報が書き
込み中でない及び駆動制御部１０８によって読み出され
ていないメモリ領域からフィールド情報をサブフィール
ド単位に全画素について読み出す（以下、このように読
み出すデータをサブフィールド画像情報という）。つま
り、注目するサブフィールドにおいてサブフィールドメ
モリＳＦＭＡ１から順にサブフィールドメモリの領域番
号が昇順となるように順に読み出す。

【００４６】検出するパターンは、ＰＤＰに静電潜像を
書き込む時に書き込み電力が相対的に大きくなる傾向の
あるパターンであり、ここでは、図４（a）に示すよう
なセル周期で「０」及び「１」が交互に反転する市松パター
ン、又は、図４（b）に示すようなライン周期で「０」及
び「１」が交互に反転する横縞パターンとする。そして、
前記所定のパターンが検出されると、当該パターンを構
成する画素のメモリ上のアドレスに関する情報（パター
ン形成画素のメモリ上の格納場所を示すアドレス情報Ｄ
１）を演算部１０７に供給する。アドレス情報Ｄ１は、
サブフィールドメモリの番号と、当該メモリにおける行
列による座標位置を示すものである。

【００４７】演算部１０７は、フィールド情報格納部１
０４から、パターンマッチング部１０６が読み出したの
と同じサブフィールドメモリにおけるサブフィールド画
像情報を読み出し、前記パターンマッチング部１０６か
ら供給されたアドレス情報Ｄ１にて表されるアドレスに
対応したサブフィールド情報を「０」に変更した変更サブ
フィールド画像情報を、同じサブフィールドメモリに上
書する。更に、演算部１０７は、上記のようにしてパタ
ーンマッチング部１０６が読み出したサブフィールドメ
モリ番号の次ぎの番号のサブフィールドメモリのサブフ
ィールド画像情報を読み出し、アドレス情報Ｄ１にて表
されるアドレスに対応したサブフィールド情報を「１」に
変更した変更サブフィールド画像情報を、同じサブフィ
ールドメモリに上書する。

【００４８】このように演算部１０７は、サブフィール
ド単位で画像データを変更する。パターンマッチング部
１０６が所定のパターンを検出しない場合には、前記ア
ドレス情報Ｄ１は演算部１０７に供給されず、演算部１
０７は上記した動作を実質実行しないことになる。この
場合、ブランクのアドレス情報Ｄ１をパターンマッチン
グ部１０６が供給するようにしておき、ブランクの場合
には、上記した処理を演算部１０７が実行しないように
することもできる。

【００４９】なお、パターンマッチング部１０６はメモ
リ領域の番号を昇順に読み出すが、メモリ領域番号が最
も若いＳＦＭＡ１以外は、演算部１０７での演算処理を
経てデータ変更されたサブフィールド画像情報を読み出
す。次に、演算部１０７の動作を図５に示すフローチャ
ート及び図６に示す画像処理の模式図を参照しながら具
体的に説明する。

【００５０】演算部１０７は、パターンマッチング部１
０６からアドレス情報Ｄ１の供給を受けると（ステップ
Ｓ１）、パターンマッチング部１０６が読み出したサブ
フィールド画像情報を該当するｉ番目（ｉは１〜８の自
然数）のサブフィールドメモリＳＦＭＡから読み出す
（ステップＳ２）。次に、演算部１０７は、このように
読み出したサブフィールド画像情報に対して、前記パタ
ーンマッチング部１０６から供給されたアドレス情報Ｄ
１にて表されるアドレスに対応したサブフィールド情報
を「０」に変更し（ステップＳ３）、変更サブフィールド
画像情報を生成する。そして、この変更サブフィールド
画像情報を読み出したときと同じメモリ領域に上書する
（ステップＳ４）。

【００５１】更に、演算部１０７は、上記のようにして
パターンマッチング部１０６が読み出したサブフィール
ドメモリ番号の次ぎの番号（ｉ＋１）のサブフィールド
メモリのサブフィールド画像情報を読み出し、アドレス
情報Ｄ１にて表されるアドレスに対応したサブフィール
ド情報を「１」に変更し（ステップＳ５）、変更サブフィ
ールド画像情報を生成する。そして、この変更サブフィ
ールド画像情報を読み出したときと同じメモリ領域に上
書する（ステップＳ６）。

【００５２】以上の動作をサブフィールドメモリの全て
の領域番号１〜８について行ない（ステップＳ７で判
断）、全てのサブフィールド画像情報について、演算を
施す。このような動作によって、例えば、いま、サブフ
ィールドＳＦ３における書き込みデータが図６（ａ）に
示すようなサブフィールド画像を構成していたとする
と、演算部１０７は、パターンマッチング部１０６から
市松パターンを有する画素（太線で囲んだ領域に位置す
る画素）のメモリ上のアドレスに関する情報の供給を受
け取って、そのサブフィールドにおける画像において図
面上太線枠で示される部分を図６（ｂ）のように輝度ゼ
ロ（非点灯）のべたの画像に組み替え変更することにな
る。

【００５３】更に、図６（ｃ）に示すようにその次のサ
ブフィールドＳＦ４における画像において上記変更した
部分と同じ画像領域（図面上太線枠で示される部分）を
輝度１６（点灯）のべたの画像に組み替え変更する。こ
のような処理によって、平均輝度を維持することで視覚
的影響を押さえつつデータ電極駆動部１１０の消費電力
を低減することが可能である。データ電極駆動部１１０
の消費電力が低減されるのは、各サブフィールドにおい
て表示される２値画像では垂直方向に点灯、非点灯を繰
り返す割合がもとの画像に比べて著しく減少しているか
らである。

【００５４】なお、最も領域番号の大きいサブフィール
ドメモリに格納されているサブフィールド画像につい
て、上記同様の処理をしても無論構わないが、実際に
は、前記ステップＳ５の演算処理が行われないため、こ
の場合には、パターンマッチング部１０６から供給され
たアドレス情報Ｄ１にて表されるアドレスに対応したサ
ブフィールド情報を一律にゼロではなく「１」に変更する
ようにしても構わない。

【００５５】また、輝度重み『１』よりも更に小さい
『０．５』の輝度重みをもつサブフィールドＳＦ９を設
けておけば（図２右端破線枠部分参照）、サブフィール
ドＳＦ８では、輝度ゼロのべた画像を組み込み、次ぎの
サブフィールドＳＦ９で、該当部分を輝度「０．５」のべ
た画像とすることも可能である。この処理は実質上記し
たステップＳ４及びステップＳ５における処理と同じで
ある。なお、ここで設けた輝度重み『０．５』のサブフ
ィールドＳＦ９は通常の階調表示のときには使用され
ず、演算部１０７がサブフィールド単位で上記した画像
データを変更する際にだけ、補助サブフィールドとして
使用されるものである。

【００５６】ここで、パターンマッチング部１０６で、
図７に示すような横縞パターンを検出した場合における
例外的な処理について説明する。横縞パターンをサブフ
ィールド画像が有する場合（図７（ａ）の太線枠部分）
に、上記したように演算部１０７によって、該当箇所を
べた画像に変更すると、斜め方向の解像度が低く、垂直
方向には相対的に解像度が高いという人間の視覚特性に
起因し、視覚的に目立ってしまうため、この場合には、
例外的に画像情報の変更を図７（ｂ）のように行なわな
い（禁止する）ようにすることが望ましい場合もある。
輝度の低いサブフィールドであれば良いが、輝度が高い
サブフィールドであれば顕著である。

【００５７】従って、演算部１０７がサブフィールド画
像を構成するサブフィールド番号を参照して（つまりは
サブフィールドにおける輝度重みを参照するというこ
と）、画像情報の変更を行なうかどうか判断させる構成
とすることもできる。しかし、データ電極の駆動に要す
る電力を低減し、ドライバＩＣの破壊を防止することを
優先する場合には、上記の横縞パターンも変更すること
も可能である。また、横縞パターンを表示する領域の画
面全体に対する面積の割合によって、画像データ変更の
有無を制御することによって、可能な限り横縞パターン
を表示しつつ、ドライバＩＣの負荷が大きくなる場合に
は画像データの変更を行い、ドライバＩＣを保護するこ
とも可能である。

【００５８】なお、本実施の形態では市松パターン又は
横縞パターンを検出して画像データを変更したが、本発
明はそれに限定されるものではなく、あるサブフィール
ドにおいて形成されるデータ電極の駆動に要する電力が
大きいような空間的変化の激しい画像を、データ電極の
駆動に要する電力が小さい空間的変化の緩やかな画像に
変更し、当該サブフィールドにおける画面全体の平均輝
度が画像を変更する前のほぼ等しくなるように当該サブ
フィールドの発光輝度を変化させることによって、本実
施の形態で説明したものと同様の効果を得ることができ
る。

【００５９】また、上記実施形態では、注目するサブフ
ィールドにおいて、所定パターンの画像を輝度ゼロのべ
た画像としたが、当該サブフィールドに割り当てられた
輝度をもつべた画像に変更することもできる。但し、こ
の場合には、平均輝度が考慮されないことから画質が多
少劣化することとなる。なお、この問題は後述する実施
形態のように当該サブフィールドにおける表示輝度を制
御することによって解消する。<実施の形態２>本発明に
係る第２実施の形態の画像表示装置について図面を用い
て以下に説明する。図８に本実施の形態の画像表示装置
の構成を示す。この図に示すようにこの画像表示装置
は、上記画像表示装置に更に、カウンタ１１２と、コン
パレータ１１３と、輝度制御部１１４と、定数部１１５
とを備える。

【００６０】パターンマッチング部１０６は、各サブフ
ィールドにおいて表示される２値画像をフィールド情報
格納部１０４から１サブフィールド分づつ読み出し、所
定のパターン（ここでは市松パターン）になっている領
域を検出する。そして当該サブフィールドにおいて当該
市松パターンとなっている領域の画素数をカウンタ１１
２で計数し、これを定数部１１５にあらかじめ定めた定
数とコンパレータ１１３において比較する。当該サブフ
ィールドにおいて市松パターンとなっている画素数が全
画素数の１／２以上の場合は、演算部１０７において当
該サブフィールドの全画素のデータを１に変更し、フィ
ールド情報格納部１０４に書き込む。さらに輝度制御部
１１４において当該サブフィールドの輝度を信号変換部
１０２において定めた値の半分に下げるように走査電極
駆動部１１１に指示する。この指示を受けて走査電極駆
動部１１１は、輝度を半減させるために、半分の数の維
持パルスを印加する。

【００６１】以上の動作の具体例を図９を用いて説明す
る。例えば、画素数が所定数のマトリクスディスプレイ
において、入力デジタル画像信号より作成されたサブフ
ィールド画像のうちサブフィールドＳＦ３が図９（ａ）
に示すように斜線を付けた領域を除く画素において市松
状のパターンなっている場合を考える。このようにほぼ
全面にわたって市松状のパターンとなっている場合には
図９（ｂ）のように全画素のデータを「１」（点灯）に
変更し、さらにサブフィールドＳＦ３は輝度重み付け
『３２』であるが、これを半分の『１６』に変更して発
光させる。

【００６２】以上の動作により、データ電極駆動部の消
費電力の大きい市松状のパターンの場合には、消費電力
が少なく輝度が半分の一様なパターンに置き換えられ
る。なお、市松パターンの場合には、人間の視覚特性は
斜め方向の解像度が低いので、変更前後の画像は同様な
画像と感じられ、画質には大きな影響はない。この結
果、データ電極駆動部の消費電力を低減することが可能
である。

【００６３】また、画像を変更する際に他のサブフィー
ルドの画像データを参照する必要がないため各サブフィ
ールドで単独に処理を行うことができ、その結果、処理
をより迅速に行なうことが可能となる。なお、本実施の
形態では市松パターンのみを検出して画像データを変更
したが、本発明はそれに限定されるものではなく、ある
サブフィールドにおいて形成されるデータ電極の駆動に
要する電力が大きいような空間的変化の激しい画像（例
えば、横縞パターンなど）を、データ電極の駆動に要す
る電力が小さい空間的変化の緩やかな画像に変更し、当
該サブフィールドにおける画面全体の平均輝度が画像を
変更する前のほぼ等しくなるように当該サブフィールド
の発光輝度を変化させることによって、本実施の形態で
説明したものと同様の効果を得ることができる。

【００６４】最後に、上記した画像表示装置における演
算部における処理は、ソフトウエアによって実現するこ
とも可能である。つまり、演算部の動作をプログラムに
よって記述しこれをコンピュータに読み込んで実行させ
ることもできる。

【００６５】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明の画像表
示装置は、第１の方向に伸長され、表示データをセット
する第１の電極と第２の方向に伸長され、表示ラインを
選択する第２の電極とを備えるパネルを含み、１フィー
ルド期間が所定の輝度重み付けを有する複数のサブフィ
ールド期間に分割されて、入力された画像データの各サ
ブフィールドに分解したサブフィールド画像を、第１の
電極と第２の電極を通じて前記パネルに書き込み、その
後サブフィールド毎の重みに相当する輝度で点灯表示し
て、全サブフィールドを通じて多諧調画像を表現する画
像表示装置であって、所定のサブフィールドにおけるサ
ブフィールド画像書き込み時の、第１の電極での充放電
回数の総和が少なくなるように、当該第１の電極に沿う
セルで表示されるサブフィールド画像部分を変更する画
像変更手段を含むことを特徴とする。

【００６６】また、本発明は、第１の方向に伸長され、
表示データをセットする第１の電極と第２の方向に伸長
され、表示ラインを選択する第２の電極とを備えるパネ
ルを含み、１フィールド期間が所定の輝度重み付けを有
する複数のサブフィールド期間に分割されて、入力され
た画像データの各サブフィールドに分解したサブフィー
ルド画像を、第１の電極と第２の電極を通じて前記パネ
ルに書き込み、その後サブフィールド毎の重みに相当す
る輝度で点灯表示して、全サブフィールドを通じて多諧
調画像を表現する画像表示装置であって、所定のサブフ
ィールドにおけるサブフィールド画像書き込み時の、第
１の電極を通じて供給する電力の総和が少なくなるよう
に、当該第１の電極に沿うセルで表示されるサブフィー
ルド画像部分を変更する画像変更手段を含むことを特徴
とする。

【００６７】また、本発明は、第１の方向に伸長され、
表示データをセットする第１の電極と第２の方向に伸長
され、表示ラインを選択する第２の電極とを備えるパネ
ルを含み、１フィールド期間が所定の輝度重み付けを有
する複数のサブフィールド期間に分割されて、入力され
た画像データの各サブフィールドに分解したサブフィー
ルド画像を、第１の電極と第２の電極を通じて前記パネ
ルに書き込み、その後サブフィールド毎の重みに相当す
る輝度で点灯表示して、全サブフィールドを通じて多諧
調画像を表現する画像表示装置であって、第１電極に沿
うセルで、隣接するものと同一の点灯状態もしくは非点
灯状態となるように状態反転するようにサブフィールド
画像部分を変更する画像変更手段を含むことを特徴とす
る。

【００６８】また、本発明は、第１の方向に伸長され、
表示データをセットする第１の電極と第２の方向に伸長
され、表示ラインを選択する第２の電極とを備えるパネ
ルを含み、１フィールド期間が所定の輝度重み付けを有
する複数のサブフィールド期間に分割されて、入力され
た画像データの各サブフィールドに分解したサブフィー
ルド画像を、第１の電極と第２の電極を通じて前記パネ
ルに書き込み、その後サブフィールド毎の重みに相当す
る輝度で点灯表示して、全サブフィールドを通じて多諧
調画像を表現する画像表示装置であって、所定のサブフ
ィールドにおいて形成される２値画像の空間周波数が予
め定められた値より高い領域のパターンを、当該領域の
１フィールド期間の平均輝度を所定の範囲内に維持しつ
つ、空間周波数が低くなるようにサブフィールド画像部
分を変更する画像変更手段を含むことを特徴とする。

【００６９】また、本発明は、第１の方向に伸長され、
表示データをセットする第１の電極と第２の方向に伸長
され、表示ラインを選択する第２の電極とを備えるパネ
ルを含み、１フィールド期間が所定の輝度重み付けを有
する複数のサブフィールド期間に分割されて、入力され
た画像データの各サブフィールドに分解したサブフィー
ルド画像を、第１の電極と第２の電極を通じて前記パネ
ルに書き込み、その後サブフィールド毎の重みに相当す
る輝度で点灯表示して、全サブフィールドを通じて多諧
調画像を表現する画像表示装置であって、所定のサブフ
ィールドにおいて形成される２値画像の空間周波数が予
め定められた値より高い領域に含まれる画素に対応した
セル群を当該サブフィールドが最小の輝度重みを持つも
のではない場合は非点灯とし当該サブフィールドより輝
度重み付けの小さいサブフィールドにおいて当該セル群
を点灯又は非点灯とする、また、当該サブフィールドが
最小の輝度重みを持つものである場合は点灯又は非点灯
に固定するようサブフィールド画像部分を変更する画像
変更手段を含むことを特徴とする。

【００７０】また、本発明は、第１の方向に伸長され、
表示データをセットする第１の電極と第２の方向に伸長
され、表示ラインを選択する第２の電極とを備えるパネ
ルを含み、１フィールド期間が所定の輝度重み付けを有
する複数のサブフィールド期間に分割されて、入力され
た画像データの各サブフィールドに分解したサブフィー
ルド画像を、第１の電極と第２の電極を通じて前記パネ
ルに書き込み、その後サブフィールド毎の重みに相当す
る輝度で点灯表示して、全サブフィールドを通じて多諧
調画像を表現する画像表示装置であって、複数のサブフ
ィールド毎にサブフィールド画像データを格納する画像
データ格納手段と、前記画像データ格納手段からサブフ
ィールド単位でサブフィールド画像データを読み出し、
画像データ書き込み時の消費電力を実質的に大きいもの
とする要因となる特定のパターンを有する画像領域を検
出するパターン検出手段と、前記パターン検出手段によ
って前記特定のパターンが検出された場合に、当該特定
パターンを有するサブフィールド画像データを前記画像
データ格納手段から読み出し、当該サブフィールド画像
データの特定パターン部分を輝度ゼロのべた画像データ
に変更し前記画像データ格納手段に格納し、また、当該
サブフィールドよりも輝度重みが小さいサブフィールド
におけるサブフィールド画像データを前記画像データ格
納手段から読み出し前記画像データを変更した部分に相
当する部分を一律に当該サブフィールドの有する輝度の
べた画像データに変更し前記画像データ格納手段に格納
する画像変更手段とを含むことを特徴とする。

【００７１】また、本発明は、第１の方向に伸長され、
表示データをセットする第１の電極と第２の方向に伸長
され、表示ラインを選択する第２の電極とを備えるパネ
ルを含み、１フィールド期間が所定の輝度重み付けを有
する複数のサブフィールド期間に分割されて、入力され
た画像データの各サブフィールドに分解したサブフィー
ルド画像を、第１の電極と第２の電極を通じて前記パネ
ルに書き込み、その後サブフィールド毎の重みに相当す
る輝度で点灯表示して、全サブフィールドを通じて多諧
調画像を表現する画像表示装置であって、複数のサブフ
ィールド毎にサブフィールド画像データを格納する画像
データ格納手段と、前記画像データ格納手段からサブフ
ィールド単位でサブフィールド画像データを読み出し、
画像データ書き込み時の消費電力を実質的に大きいもの
とする要因となる特定のパターンを有する画像領域を検
出するパターン検出手段と、前記パターン検出手段によ
って検出された特定パターンを形成する画素に対応した
セル数と予め定められたセル数を比較する比較手段と、
前記パターン検出手段によって前記特定のパターンが検
出された場合でかつ前記比較手段で当該特定パターンの
セル数が予め定められたセル数以上である場合に、当該
特定パターンを有するサブフィールド画像データを前記
画像データ格納手段から読み出し、当該サブフィールド
画像をべた画像データに変更し前記画像データ格納手段
に格納する画像変更手段と、前記画像変更手段によって
サブフィールド画像データが変更されたサブフィールド
における輝度重み付けを当該サブフィールド期間におけ
る平均輝度が維持されるように変更する輝度制御手段と
を含むことを特徴とする。

【００７２】これらによって、前記第１の電極の駆動に
要する電力を低減することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１実施形態の画像表示装置の構
成を示すブロック図である。

【図２】信号変換部の信号処理の内容を示す図である。

【図３】フィールド情報格納部の内部構造を示す図であ
る。

【図４】パターンマッチング部が検出する画像パターン
の例示であって、図４（ａ）は、市松パターン、図４
（ｂ）は、横縞パターンである。

【図５】演算部の動作フローである。

【図６】演算部の動作を説明する模式図である。

【図７】演算部の動作の例外を示す模式図である。

【図８】本発明に係る第２実施形態の画像表示装置の構
成を示すブロック図である。

【図９】演算部の動作を説明する模式図である。

【図１０】プラズマディスプレイパネルの構成を示す平
面図である。

【図１１】プラズマディスプレイパネルのデータ書き込
みの方法を示す電圧波形図である。

【符号の説明】

１０１入力ディジタル画像信号１０２信号変換部１０３フィールド情報１０４フィールド情報格納部１０５書き込みアドレス制御部１０６パターンマッチング部１０７演算部１０８駆動制御部１０９ＡＣ型プラズマディスプレイパネル（マトリッ
クスディスプレイ）１１０アドレス電極駆動部１１１走査電極駆動部１１２カウンタ１１３コンパレータ１１４輝度制御部１１５定数部ＳＦＭＡサブフィールドメモリ

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Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の方向に伸長され、表示データをセッ
トする第１の電極と第２の方向に伸長され、表示ライン
を選択する第２の電極とを備えるパネルを含み、１フィ
ールド期間が所定の輝度重み付けを有する複数のサブフ
ィールド期間に分割されて、入力された画像データの各
サブフィールドに分解したサブフィールド画像を、第１
の電極と第２の電極を通じて前記パネルに書き込み、そ
の後サブフィールド毎の重みに相当する輝度で点灯表示
して、全サブフィールドを通じて多諧調画像を表現する
画像表示装置であって、所定のサブフィールドにおけるサブフィールド画像書き
込み時の、第１の電極での充放電回数の総和が少なくな
るように、当該第１の電極に沿うセルで表示されるサブ
フィールド画像部分を変更する画像変更手段を含むこと
を特徴とする画像表示装置。
【請求項２】第１の方向に伸長され、表示データをセッ
トする第１の電極と第２の方向に伸長され、表示ライン
を選択する第２の電極とを備えるパネルを含み、１フィ
ールド期間が所定の輝度重み付けを有する複数のサブフ
ィールド期間に分割されて、入力された画像データの各
サブフィールドに分解したサブフィールド画像を、第１
の電極と第２の電極を通じて前記パネルに書き込み、そ
の後サブフィールド毎の重みに相当する輝度で点灯表示
して、全サブフィールドを通じて多諧調画像を表現する
画像表示装置であって、所定のサブフィールドにおけるサブフィールド画像書き
込み時の、第１の電極を通じて供給する電力の総和が少
なくなるように、当該第１の電極に沿うセルで表示され
るサブフィールド画像部分を変更する画像変更手段を含
むことを特徴とする画像表示装置。
【請求項３】第１の方向に伸長され、表示データをセッ
トする第１の電極と第２の方向に伸長され、表示ライン
を選択する第２の電極とを備えるパネルを含み、１フィ
ールド期間が所定の輝度重み付けを有する複数のサブフ
ィールド期間に分割されて、入力された画像データの各
サブフィールドに分解したサブフィールド画像を、第１
の電極と第２の電極を通じて前記パネルに書き込み、そ
の後サブフィールド毎の重みに相当する輝度で点灯表示
して、全サブフィールドを通じて多諧調画像を表現する
画像表示装置であって、第１電極に沿うセルで、隣接す
るものと同一の点灯状態もしくは非点灯状態となるよう
に状態反転するようにサブフィールド画像部分を変更す
る画像変更手段を含むことを特徴とする画像表示装置。
【請求項４】第１の方向に伸長され、表示データをセッ
トする第１の電極と第２の方向に伸長され、表示ライン
を選択する第２の電極とを備えるパネルを含み、１フィ
ールド期間が所定の輝度重み付けを有する複数のサブフ
ィールド期間に分割されて、入力された画像データの各
サブフィールドに分解したサブフィールド画像を、第１
の電極と第２の電極を通じて前記パネルに書き込み、そ
の後サブフィールド毎の重みに相当する輝度で点灯表示
して、全サブフィールドを通じて多諧調画像を表現する
画像表示装置であって、所定のサブフィールドにおいて形成される２値画像の空
間周波数が予め定められた値より高い領域のパターン
を、当該領域の１フィールド期間の平均輝度を所定の範
囲内に維持しつつ、空間周波数が低くなるようにサブフ
ィールド画像部分を変更する画像変更手段を含むことを
特徴とする画像表示装置。
【請求項５】第１の方向に伸長され、表示データをセッ
トする第１の電極と第２の方向に伸長され、表示ライン
を選択する第２の電極とを備えるパネルを含み、１フィ
ールド期間が所定の輝度重み付けを有する複数のサブフ
ィールド期間に分割されて、入力された画像データの各
サブフィールドに分解したサブフィールド画像を、第１
の電極と第２の電極を通じて前記パネルに書き込み、そ
の後サブフィールド毎の重みに相当する輝度で点灯表示
して、全サブフィールドを通じて多諧調画像を表現する
画像表示装置であって、所定のサブフィールドにおいて形成される２値画像の空
間周波数が予め定められた値より高い領域に含まれる画
素に対応したセル群を当該サブフィールドが最小の輝度
重みを持つものではない場合は非点灯とし当該サブフィ
ールドより輝度重み付けの小さいサブフィールドにおい
て当該セル群を点灯又は非点灯とする、また、当該サブ
フィールドが最小の輝度重みを持つものである場合は点
灯又は非点灯に固定するようサブフィールド画像部分を
変更する画像変更手段を含むことを特徴とする画像表示
装置。
【請求項６】請求項５に記載の画像表示装置おいて、画
像変更手段は、当該サブフィールドにおいて表示される
前記２値画像内で前記画像データがライン周期で２回以
上連続して反転している領域において、当該領域に含ま
れる画素に対応したセル群を前記当該サブフィールドに
おいては非点灯とし、１フィールド期間の当該セル群の
平均輝度を所定の範囲内に維持しつつ、前記当該サブフ
ィールドより小さい輝度重み付けを持つサブフィールド
において当該画素群を点灯させるようにサブフィールド
画像を変更することを特徴とする画像表示装置。
【請求項７】請求項５に記載の画像表示装置において、
画像変更手段は、所定のサブフィールドが最小の輝度重
みを持つものであるとき、当該セル群を非点灯とする場
合に前記最小の輝度重みの約１／２の大きさの輝度重み
を有する補助サブフィールドを点灯とするようにサブフ
ィールド画像を変更することを特徴とする画像表示装
置。
【請求項８】請求項５に記載の画像表示装置において、
画像変更手段は、最小の輝度重み付けを持つサブフィー
ルドにおいて表示される前記２値画像内で、前記画像デ
ータがライン周期で少なくとも２周期以上連続して反転
している領域において、当該領域に含まれる画素に対応
したセル群を当該サブフィールドにおいては非点灯とす
るようにサブフィールド画像を変更することを特徴とす
る画像表示装置。
【請求項９】請求項５に記載の画像表示装置において、
画像変更手段は、最小の輝度重み付けを持つサブフィー
ルドにおいて表示される前記２値画像内で、前記画像デ
ータがライン周期で少なくとも２周期以上連続して反転
している領域において、当該領域に含まれる画素に対応
したセル群を当該サブフィールドにおいては点灯とする
ようにサブフィールド画像を変更することを特徴とする
画像表示装置。
【請求項１０】請求項５に記載の画像表示装置であっ
て、画像変更手段は、あるサブフィールドにおいて形成
される前記２値画像内に、第１の方向の空間周波数のみ
が予め定められた値より高い領域が存在する場合、当該
領域に含まれる画素に対応したセル数の全セル数に対す
る割合によって当該領域に対する前記サブフィールド画
像の変更の有無を決定することを特徴とする画像表示装
置。
【請求項１１】請求項１０に記載の画像表示装置であっ
て、画像変更手段は、あるサブフィールドにおいて形成
される前記２値画像内で、第2の方向に隣接した画素に
対応したセルに対応する２値画像データが等しい領域に
は前記サブフィールド画像の変更を行なわないことを特
徴とする画像表示装置。
【請求項１２】請求項１０に記載の画像表示装置であっ
て、画像変更手段は、あるサブフィールドにおいて形成
される前記２値画像内に、第２の方向のみの空間周波数
が高い領域に対しては前記サブフィールド画像の変更を
行なわないことを特徴とする画像表示装置。
【請求項１３】第１の方向に伸長され、表示データをセ
ットする第１の電極と第２の方向に伸長され、表示ライ
ンを選択する第２の電極とを備えるパネルを含み、１フ
ィールド期間が所定の輝度重み付けを有する複数のサブ
フィールド期間に分割されて、入力された画像データの
各サブフィールドに分解したサブフィールド画像を、第
１の電極と第２の電極を通じて前記パネルに書き込み、
その後サブフィールド毎の重みに相当する輝度で点灯表
示して、全サブフィールドを通じて多諧調画像を表現す
る画像表示装置であって、所定のサブフィールドにおいて形成される２値画像の１
／２以上の領域において空間周波数が予め定められた値
より高い場合は、当該サブフィールド期間における全セ
ルの平均輝度を所定の範囲内に維持しつつ、当該サブフ
ィールド期間には全セルを等しい輝度で点灯させるよう
にサブフィールド画像部分を変更する画像変更手段を含
むことを特徴とする画像表示装置。
【請求項１４】請求項１乃至５の何れか記載及び請求項
１３に記載の画像表示装置であって、画像変更手段は、
前記サブフィールド画像の変更を予め定められた値より
も小さい輝度重み付けを有するサブフィールドに対して
のみ行うことを特徴とする画像表示装置。
【請求項１５】請求項１乃至５の何れか記載及び請求項
１３に記載の画像表示装置であって、画像変更手段は、
前記サブフィールド画像の変更を前記第１の電極の駆動
に要する電力が予め定められた値よりも大きいときのみ
行うことを特徴とする画像表示装置。
【請求項１６】第１の方向に伸長され、表示データをセ
ットする第１の電極と第２の方向に伸長され、表示ライ
ンを選択する第２の電極とを備えるパネルを含み、１フ
ィールド期間が所定の輝度重み付けを有する複数のサブ
フィールド期間に分割されて、入力された画像データの
各サブフィールドに分解したサブフィールド画像を、第
１の電極と第２の電極を通じて前記パネルに書き込み、
その後サブフィールド毎の重みに相当する輝度で点灯表
示して、全サブフィールドを通じて多諧調画像を表現す
る画像表示装置であって、複数のサブフィールド毎にサブフィールド画像データを
格納する画像データ格納手段と、前記画像データ格納手段からサブフィールド単位でサブ
フィールド画像データを読み出し、画像データ書き込み
時の消費電力を実質的に大きいものとする要因となる特
定のパターンを有する画像領域を検出するパターン検出
手段と、前記パターン検出手段によって前記特定のパターンが検
出された場合に、当該特定パターンを有するサブフィー
ルド画像データを前記画像データ格納手段から読み出
し、当該サブフィールド画像データの特定パターン部分
を輝度ゼロのべた画像データに変更し前記画像データ格
納手段に格納し、また、当該サブフィールドよりも輝度
重みが小さいサブフィールドにおけるサブフィールド画
像データを前記画像データ格納手段から読み出し前記画
像データを変更した部分に相当する部分を一律に当該サ
ブフィールドの有する輝度のべた画像データに変更し前
記画像データ格納手段に格納する画像変更手段とを含む
ことを特徴とする画像表示装置。
【請求項１７】第１の方向に伸長され、表示データをセ
ットする第１の電極と第２の方向に伸長され、表示ライ
ンを選択する第２の電極とを備えるパネルを含み、１フ
ィールド期間が所定の輝度重み付けを有する複数のサブ
フィールド期間に分割されて、入力された画像データの
各サブフィールドに分解したサブフィールド画像を、第
１の電極と第２の電極を通じて前記パネルに書き込み、
その後サブフィールド毎の重みに相当する輝度で点灯表
示して、全サブフィールドを通じて多諧調画像を表現す
る画像表示装置であって、複数のサブフィールド毎にサブフィールド画像データを
格納する画像データ格納手段と、前記画像データ格納手段からサブフィールド単位でサブ
フィールド画像データを読み出し、画像データ書き込み
時の消費電力を実質的に大きいものとする要因となる特
定のパターンを有する画像領域を検出するパターン検出
手段と、前記パターン検出手段によって検出された特定パターン
を形成する画素に対応したセル数と予め定められたセル
数を比較する比較手段と、前記パターン検出手段によって前記特定のパターンが検
出された場合でかつ前記比較手段で当該特定パターンの
セル数が予め定められたセル数以上である場合に、当該
特定パターンを有するサブフィールド画像データを前記
画像データ格納手段から読み出し、当該サブフィールド
画像をべた画像データに変更し前記画像データ格納手段
に格納する画像変更手段と、前記画像変更手段によってサブフィールド画像データが
変更されたサブフィールドにおける輝度重み付けを当該
サブフィールド期間における平均輝度が維持されるよう
に変更する輝度制御手段とを含むことを特徴とする画像
表示装置。
【請求項１８】１フィールド期間を所定の輝度重み付け
を有する複数のサブフィールド期間に分割し、入力され
た画像データに従って前記サブフィールドの点灯、非点
灯が制御されることにより表示される画像データの信号
処理プログラムであって、１フィールド期間の平均輝度を所定の範囲内に維持しつ
つ、所定のサブフィールドにおけるサブフィールド画像
データのデータ書き込み時の消費電力を実質的に大きい
ものとする要因となる特定パターン部分を輝度ゼロのべ
た画像データに変更するとともに、当該サブフィールド
よりも輝度重みが小さいサブフィールドにおけるサブフ
ィールド画像データの前記画像を変更した部分に相当す
る部分を一律に当該サブフィールドの有する輝度のべた
画像データに変更する画像データ変更手順を含むことを
特徴とするプログラム
【請求項１９】１フィールド期間を所定の輝度重み付け
を有する複数のサブフィールド期間に分割し、入力され
た画像データに従って前記サブフィールドの点灯、非点
灯が制御されることにより表示される画像データの信号
処理プログラムであって、サブフィールド期間の平均輝度を所定の範囲内に維持し
つつ、所定のサブフィールドにおけるサブフィールド画
像データのデータ書き込み時の消費電力を実質的に大き
いものとする要因となる特定パターンをべた画像データ
に変更する画像データ変更手順を含むことを特徴とする
プログラム。