JP2003140596A - 画像表示装置 - Google Patents

画像表示装置

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JP2003140596A
JP2003140596A JP2001334001A JP2001334001A JP2003140596A JP 2003140596 A JP2003140596 A JP 2003140596A JP 2001334001 A JP2001334001 A JP 2001334001A JP 2001334001 A JP2001334001 A JP 2001334001A JP 2003140596 A JP2003140596 A JP 2003140596A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 表示情報の書き込み時の駆動電力を削減する
ことを目的とする。 【解決手段】 画像表示装置において、サブフィールド
毎に書き込む表示情報を変更可能な手段を有し、注目画
素に表示情報の書き込みがあり注目画素の1ライン前の
画素に表示情報の書き込みがないサブフィールドの数
が、1フィールドあたり予め定められた値n以下になる
ようにサブフィールド毎に書き込む表示情報を変更する
ように構成した。これにより平均輝度を維持して電力消
費を低減できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマディスプ
レイなどの画像表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】プラズマディスプレイなどの2値表示が
基本である表示装置を用いて階調表示を行う場合、画像
の1フィールド分を複数のサブフィールドに分割し、そ
れぞれのサブフィールドに所定の輝度重みをもたせて各
サブフィールド毎に発光の有無を制御して階調表示を行
う方法が一般に用いられている。
【0003】例えば256階調を表示するためには、入
力信号の1フィールドを8つのサブフィールドに分割
し、それぞれのサブフィールドの輝度重みを「1」、
「2」、「4」、「8」、「16」、「32」、「6
4」、「128」として順に配置する。また入力信号は
8ビットのディジタル信号とすると、これを最下位ビッ
トから順に8個の輝度重みをもったサブフィールドに割
り当てて表示する。なお、これらの表示情報は、データ
電極を介して各表示セルに電圧を印加することにより、
表示のための情報として書き込まれる。
【0004】データ電極は他の駆動電極に対する静電容
量を有しており、またデータ電極とデータ電極の間にも
静電容量が形成されている。このデータ電極に印加する
電圧波形の変化が著しいと、これらの静電容量を充放電
するために電力消費が大きくなり、表示装置の画素が多
くなるか、もしくは書き込みに要する駆動電圧が高くな
ると、データドライバでの消費電力が無視できない程度
に大きくなってしまうことがある。データ電極に印加す
る電圧波形の変化が著しくなるような表示パターンとし
ては、横縞パターンや市松パターンがある。
【0005】このような課題に対して、従来の技術で
は、駆動波形のタイミングをずらしたり、またデータド
ライバでの消費電力の予想値に従って入力信号の空間周
波数成分の広域成分を除去したり、また、消費電力の予
想値に従って表示信号の低ビット側から表示を省略・固
定することにより、データドライバでの消費電力を低減
しようとすることが考えられている。
【0006】また、別の従来の技術では、ドライバでの
損失量を表示データの変移パターンで予測した値に基づ
いて表示階調の最も軽いサブフィールドからデータの書
き込み/切替を行わないようにする方法で表示階調を減
少させて表示しようとする技術が考えられている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うにデータ電極駆動波形のタイミングをずらすという従
来の方法では、データ電極駆動波形の遷移部分に確保す
べき時間を新たに要し、データ電極駆動波形の周期を長
くすることが必要になるという欠点があった。1フィー
ルド期間全体では、データ電極駆動に要する期間は表示
装置のライン数に比例し、フィールド周期の比較的大き
な部分を占めることになり、この部分がわずかでも増大
すると、発光に使用できる時間が急激に減少することに
なり、輝度確保が困難となる欠点がある。
【0008】また、予想した消費電力の大きさに従って
表示ビット数や表示階調数を制御する方法では、駆動素
子での熱発生量を予測するために多数の画像情報を時間
的・空間的に積算する必要があり、メモリ素子など回路
規模が大きくなるという欠点があった。また計算により
予測した熱発生量は種々の原因により、必ずしも正確な
ものではなく、過度に電力抑制を図ろうとして顕著な画
質劣化を招いたり、実際の画像では電力削減効果が不十
分であったりする課題があった。また、単純に下位ビッ
トを切り捨てて、または切り上げて省略して表示する方
法や、画像に単純なローパスフィルタを施して表示する
方法では、表示パターンによっては元の画像との視覚的
な差異が大きくなって表示されるという課題があった。
【0009】本発明はこのような課題に鑑みなされたも
ので、表示情報の書き込み時の駆動電力を削減すること
を目的とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに本発明の画像表示装置は、サブフィールド毎に書き
込む表示情報を変更可能な手段を有し、注目画素に前記
表示情報の書き込みがあり注目画素の1ライン前の画素
に表示情報の書き込みがないサブフィールドの数が、1
フィールドあたり予め定められた値n(整数)以下にな
るようにサブフィールド毎に書き込む表示情報を変更す
るように構成したものである。
【0011】
【発明の実施の形態】すなわち、本発明の請求項1に記
載の画像表示装置は、1フィールドを複数のサブフィー
ルドに分割し、前記サブフィールド毎に表示情報の書き
込みを行って階調表示を行う画像表示装置であって、サ
ブフィールド毎に書き込む表示情報を変更可能な手段を
有し、かつ注目画素に表示情報の書き込みがあり注目画
素の1ライン前の画素に表示情報の書き込みがないサブ
フィールドの数が、1フィールドあたり予め定められた
値n(整数)以下になるようにサブフィールド毎に書き
込む表示情報を変更するように構成したものであり、デ
ータ電極の駆動波形がオフからオンに変化する際に、容
量負荷であるデータ電極を充電するために電力を消費す
るが、本発明によれば、オフからオンに変化する回数が
削減され、電力消費を低減できる。特に、画面全体で一
様な規則にて書き込み情報を変化させるのではなく、個
々の画素において独立に書き込み情報を変更するため
に、画質劣化を抑制しつつ、データドライバでの書き込
み電力の削減を図ることができる。
【0012】また、本発明の請求項2に記載の画像表示
装置は、表示情報を変更する手段は、注目画素および注
目画素の1ライン前または1ライン以上前までの画素の
表示情報を変更するように構成したものであり、注目画
素と注目画素の1ライン前または1ライン以上前までの
画素との平均輝度を大体維持したまま書き込み情報を変
化させることができる。例えば注目画素において書き込
みを行うサブフィールドを削減した場合にはこの画素は
暗くなるが、注目画素の1ライン前または1ライン以上
前までの画素において書き込みを行うサブフィールドを
増加させ、この画素を明るくして平均輝度の変化を抑制
することにより、輝度変化や色調変化を抑えることがで
き、画質変化が認知されるのを防止できる。
【0013】また、本発明の請求項3に記載の画像表示
装置は、注目画素の1ライン前の画素の表示情報を変更
する際は、注目画素の1ライン前の画素に表示情報の書
き込みがあり前記注目画素の2ライン前の画素に表示画
素の書き込みがないサブフィールドの数が、1フィール
ドあたり前記nの値を超えない範囲とするもので、この
ように、1ライン前の画素において書き込みを行うサブ
フィールド数を増加する際の制限を設けることにより、
1ライン上の画素に書き込み情報を追加しても、確実に
消費電力を削減することができる。
【0014】また、本発明の請求項4に記載の画像表示
装置は、表示情報を変更する際、注目画素に表示情報の
書き込みがあり注目画素の1ライン前の画素に表示情報
の書き込みがないサブフィールドのうち、重み付けが大
きいものから順にn個のサブフィールドに対して表示情
報を変更しないように構成したもので、視覚的に重要な
重み付けの大きいサブフィールドは変化せず、画像情報
が著しく変化するのを防止して、画質劣化を抑えること
ができる。
【0015】さらに、本発明の請求項5に記載の画像表
示装置は、表示情報を変更する際、注目画素に表示情報
の書き込みがなく注目画素の1ライン前の画素に表示情
報の書き込みがあるサブフィールドにおいては、注目画
素に表示情報を追加して書き込むように構成したもの
で、仮に注目画素で書き込みがなく、注目画素の1ライ
ン前および1ライン後の画素において書き込みがあった
場合には、データ電極の電位が1ライン前の画素から1
ライン後の画素まで変位しないため、データドライバの
電力を減少させることができる。特に、1ライン後の画
素において書き込みがない場合でも、データ電極の電位
が変化する回数は変わらないので、データドライバの電
力が増加することはない。
【0016】また、本発明の請求項6に記載の画像表示
装置は、表示情報の変更後の注目画素および注目画素の
1ライン前の画素における表示情報を書き込むサブフィ
ールドの組み合わせは、注目画素に表示情報の書き込み
があり注目画素の1ライン前の画素に表示情報の書き込
みがないサブフィールドの数が、1フィールドあたり前
記n個以下となる組み合わせの中から、注目画素と注目
画素の1ライン前の画素における階調値の合計が表示情
報の変更前の階調値の合計に対して最も差の小さいもの
を選択するように構成したもので、例えば市松パターン
などから形成されたタイルパターンなど、パターンを構
成する画素毎の階調値そのものより、パターン領域全体
の平均輝度、平均色調などを重視しつつ、隣接画素間と
の信号変化の頻度を抑制することができ、画質劣化を抑
制しながら、データドライバでの書き込み電力の削減を
図ることができる。
【0017】また本発明の請求項7に記載の画像表示装
置は、予め定められる値nを変更可能な手段を設け、か
つ表示情報の書き込みに要する消費電力が所定の値より
も大きい場合はnの値をフィールド毎に順次小さくし、
前記消費電力が所定の値よりも小さい場合はnの値をフ
ィールド毎に大きくなるように制御したもので、データ
電極駆動電力が大きいときにのみ書き込みに情報を変化
させるので、画質の劣化を最小限に抑えることができ
る。
【0018】さらに、本発明の請求項8に記載の画像表
示装置は、画像が水平方向に複数の領域に分割されると
ともに、その複数の領域に対応するデータドライバを有
し、各領域毎の表示情報の書き込みに要するデータード
ライバの消費電力が所定の値よりも大きい場合は各領域
で独立にnの値をフィールド毎に順次小さくし、データ
ドライバの消費電力が所定の値よりも小さい場合は各領
域で独立にnの値をフィールド毎に大きくなるように制
御したもので、データ電力の総計が小さい場合にも、部
分的に電力が大きくなっているデータドライバ用の駆動
ICを見逃すことがなく、全ての駆動ICを許容消費電
力内で動作させることができる。
【0019】さらに、本発明の請求項9に記載の画像表
示装置は、複数の領域のうちいずれかの領域におけるデ
ータドライバの消費電力が所定の値よりも大きい場合は
画面全体でnの値をフィールド毎に順次小さくし、デー
タドライバの消費電力が所定の値よりも小さい場合は画
面全体でnの値をフィールド毎に大きくなるように制御
したもので、電力の総計が小さい場合にも、部分的に電
力が大きくなっているデータドライバ用の駆動ICを見
逃すことがなく、全ての駆動ICを許容消費電力内で動
作させることができる。また、全ての駆動ICに同一の
n値を設定するために、分割された各ブロック間で画像
に不連続が観測されて画質が劣化するのを防ぐことがで
きる。
【0020】本発明の一実施の形態について、プラズマ
ディスプレイを例にとって図を用いて説明する。
【0021】(実施の形態1)本実施の形態では、1フ
ィールドを8サブフィールドに分割し、各サブフィール
ドの重み付けは1SFから順に1,2,4,16,3
2,64,128とする。また、画像データのLSBに
1がなった場合に1サブフィールド、MSBが1となっ
た場合に8サブフィールドに書き込みがなされる。つま
り本実施の形態において、サブフィールドデータは画像
データと等しいものとする。
【0022】プラズマディスプレイでは、書き込みを行
うときにはデータ電極に高電圧を印加し、書き込みを行
わないときは低電圧(通常はGND電位)を印加する。
従って、1ライン上の画素において書き込みがなく、現
ラインの画素において書き込みがあれば、データ電極に
印加する電圧は低電圧から高電圧に変化する。このとき
容量負荷であるデータ電極を充電するために電力を消費
する。
【0023】本発明においては、サブフィールド毎に書
き込む表示情報を変更可能な手段を設け、1ライン前の
画素において書き込みがなく現ラインの注目画素におい
て書き込みがあるようなサブフィールドの数を、1フィ
ールドあたり予め設定された値n(整数)以下となるよ
うに、サブフィールドデータを変更するものである。こ
の本発明によれば、データ電極に印加する電圧が低電圧
から高電圧に変化する回数を減少することができ、これ
により容量負荷であるデータ電極を充電する回数が減少
するので、データ電極駆動電力を削減できる。
【0024】以下に具体的な例として、プラズマディス
プレイにおいて、n=2の場合を説明するが、これに限
定されずnが1フィールド期間内のサブフィールド数よ
り小さければ電力を削減する効果がある。
【0025】一般のプラズマディスプレイでは、データ
電極駆動電力の削減を行わない場合、図1に示すような
構成によりパネルの表示制御を行っている。まず、図1
の画像処理回路1において入力画像データ2に対して逆
ガンマ補正やエッジ強調などの画像処理を行い、次に処
理後の画像データ3をSFデータ変換テーブル4におい
て、いずれのサブフィールドを点灯させるかを示すサブ
フィールドデータ5に変換し、プラズマディスプレイパ
ネル6のデータドライバ7に信号を入力することにより
1サブフィールドずつ点灯を制御する。
【0026】一方、データ電極駆動電力の削減を行う本
発明においては、図2のようにSFデータ変換テーブル
4の代わりに、これを内蔵する形で電力削減回路10を
設けている。
【0027】図3に本発明の電力削減回路10の一例を
示しており、図3において、現ラインの画像データ11
はSFデータ変換テーブル12においてサブフィールド
データ13に変換される。現ラインのサブフィールドデ
ータ13と1ライン前のサブフィールドデータ14はS
F削減回路15に入力する。
【0028】SF削減回路15では、1ライン前では書
き込みがなく現ラインで書き込みがあるようなサブフィ
ールドのうち、重み付けの大きいものから順に削減サブ
フィールド数n(=2)で規定される数だけを残して他
を削除する。
【0029】これは視覚的重要性の高い重み付けの大き
いサブフィールドを残しておくことにより画質の劣化を
認識されにくいようにするためである。
【0030】画像データ変換テーブル16はSF削減回
路15で削減されたサブフィールドが画像データとして
は何階調分に相当するのかを算出するものであり、算出
結果が削減階調数17である。
【0031】SF削減回路15での処理結果はSF追記
回路18に渡される。SF追記回路18は、1ライン前
の画素では書き込みがあり、現ラインでは書き込みがな
いようなサブフィールドを検出して、このようなサブフ
ィールドが存在し、かつその重みが削減階調数17より
も小さければ、このサブフィールドに書き込みを行うも
のである。また、このようなサブフィールドが複数存在
した場合には、重み付けの合計が削減階調数17を超え
ない範囲でこれらのサブフィールドに追加して書き込み
を行う。
【0032】1ライン前の画素では書き込みがあり現ラ
インの画素では書き込みがない場合に、現ラインの画素
に書き込みを行ってもデータ電極を充電する回数は増加
しない(印加電圧が低電圧から高電圧に変化しない)た
めに電力は増加しない。仮に、1ライン後の画素で書き
込みがあった場合には、データ電極に印加する電圧が現
ラインで一旦低電圧にならずに済むので、充電する回数
が1回減少することになる。したがって、SF追記回路
18での処理により、データ電力が増加することはな
く、減少することにある。
【0033】また、画像データ変換テーブル19によ
り、SF追記回路18の処理結果が画像データとしては
何階調分に相当するのかを算出する。これを元の画像信
号から減ずることにより、SF追記回路18の処理結果
が元の画像信号より何階調分減少したか削減階調数20
を計算することができる。
【0034】SF追記回路21は、1ライン前および現
ラインで共に書き込みがないようなサブフィールドを検
出する。次に、このようなサブフィールドが存在し、か
つその重みが削減階調数20で示される値の1/2より
も小さければ、1ライン前および現ラインの画素でこの
サブフィールドに書き込みを行うものである。また、こ
のようなサブフィールドが複数存在した場合には、重み
付けの合計が削減階調数20を超えない範囲でこれらの
サブフィールドに書き込みを行う。
【0035】これにより、1ライン前および現ラインの
画素に共に書き込むので、データ電極に印加する電圧は
変化しなく、データ電力の消費はない。また、SF追記
回路18の処理後までで減少した階調を1ライン前およ
び現ラインの画素により補償するので、変更前後で平均
輝度が変化せず、画質の劣化が認識されにくい。
【0036】現ラインに対して処理された結果は、ライ
ンメモリ22を経由してSF削減回路15に1ライン前
のサブフィールドデータとして入力する。1ライン前の
画素に対して処理された結果が電力削減回路の出力結果
(出力SFデータ23)となる。
【0037】ただし、SF追記回路21において1ライ
ン前の画素に対して無制限に書き込みを行うと、2ライ
ン前は書き込みがなく1ライン前で書き込みがあるよう
なサブフィールドの数がn(=2)を超えてしまう可能
性がある。これでは電力削減の効果がなくなる。これを
防ぐために、SF追記回路21は処理後の現ラインに対
し追加して書き込みが可能なサブフィールドの数を追加
書き込み数24として出力する。この追加書き込み数2
4がラインメモリ25を経由してSF追記回路21に入
力することで、1ライン前の画素に追加して書き込むこ
とが可能なサブフィールドの数を知ることができる。S
F追記回路15はこの制限内で1ライン前の画素に書き
込みを行うサブフィールドを追加する。
【0038】以上の処理により、1ライン上の画素にお
いて書き込みがなく現ラインの画素において書き込みが
あるようなサブフィールドの数を、予め設定された値n
(=2)以下に抑えることができる。
【0039】次に、上記回路による処理動作について具
体的に説明する。
【0040】図4で太線の四角で囲った部分がプラズマ
ディスプレイパネルの1画素を示している。図4〜図1
0は1〜4ライン目までの4つの画素を抜き出したもの
である。また、1画素が8個の領域に分割されている
が、これは各々の画素が1〜8サブフィールドまでのい
ずれのサブフィールドにおいて書き込まれるかを示した
ものであり、丸印をつけたサブフィールドで書き込みが
行われる。左端が8サブフィールド、右端が1サブフィ
ールドを示す。例えば、図4の3ライン目は1〜5サブ
フィールドで書き込みを行うことを示している。
【0041】また、最下段にはそれぞれのサブフィール
ドの重みを示しており、8サブフィールドの重みが12
8で、1サブフィールドの重みが1である。右端の数字
はそれぞれの画素において表示される階調を示す。図中
の矢印は1つ前のラインに書き込みがなく、次のライン
に書き込みがあるサブフィールドを示す。
【0042】図4において、1ライン目には1,2サブ
フィールドで書き込みがあるが、さらに2つのサブフィ
ールドに対して書き込みを行っても良い状態であるとす
る。
【0043】2ライン目に注目すると、図4のように1
ライン目に書き込みがなく2ライン目に書き込みがある
サブフィールドが8サブフィールドから3サブフィール
ドまでの6個存在する。このうち重み付けの大きい8,
7サブフィールドを除いて、図5のように残りのサブフ
ィールドを削除する。元の階調が255であり、削除し
た結果195に減少したので、60階調分の輝度が減少
した。1ライン目と2ライン目に30階調分ずつ加算す
れば、平均輝度が変更前と等しくなるので、画質の劣化
が知覚されにくい。
【0044】したがって、図6のように1ライン目と2
ライン目の5サブフィールドと4サブフィールドに書き
込みを行う。もし、1ライン目には1サブフィールドし
か追加することができない状態であれば、5サブフィー
ルドにのみ書き込みを追加する。この結果、1ライン目
と2ライン目の平均輝度は123となり、変更前の平均
輝度129とほぼ等しいので画質の劣化はほとんど知覚
されない。また、1ライン目に書き込みがなく、2ライ
ン目に書き込みがあるサブフィールドの数が2つとなっ
ているので、データ電極駆動電力が削減されている。
【0045】次に、3ライン目に注目すると、図7のよ
うに2ライン目に書き込みがなく3ライン目に書き込み
があるサブフィールドが1個だけあるので、3ライン目
には電力削減処理を行わない。また、3ライン目に新た
に追加して書き込むことが可能なサブフィールドは1個
だけである。
【0046】次に、4ライン目に注目すると、図8のよ
うに3ライン目に書き込みがなく4ライン目に書き込み
があるサブフィールドが8、7、6サブフィールドの計
3個存在する。このうち重み付けの大きい8、7サブフ
ィールドを除いて、残りのサブフィールドを図9のよう
に削除する。元の階調が247であり、削除した結果2
15に減少したので、32階調分の輝度が減少する。図
9において、4サブフィールドを見ると、3ライン目に
書き込みがあり4ライン目に書き込みがなく、その重み
は8(<32)であるので、4ライン目の4サブフィー
ルドで図10のように書き込みを行う。ここまでで4ラ
イン目の画素は247から223へと24減少する。平
均輝度を保つためには3ライン目と4ライン目の画素に
12階調分ずつ追加すればよいが、重み付けが12以下
であり、かつ3ライン目、4ライン目ともに書き込まれ
ていないサブフィールドは残っていないので、これ以上
の処理は行わない。
【0047】以上の処理により、前のラインで書き込み
がなく現ラインで書き込みがあるようなサブフィールド
の数が、変更前には8サブフィールドあったのに対し、
変更後には7サブフィールドとなるため、データ電極の
駆動電力を削減することができる。
【0048】以上に述べたように、本実施の形態によれ
ば、前のラインで書き込みがなく現ラインで書き込みが
あるようなサブフィールドの数を、1フィールドあたり
n(=2)以下に抑えるように制御するもので、データ
電極の駆動電力を削減することができる。
【0049】また、現ラインの画素だけでなく、1ライ
ン前の画素の書き込み情報も変化させることにより、変
更前後でのこれらの画素の平均輝度を維持でき、画質の
劣化が顕著に観測されることはない。
【0050】また前ラインに書き込みを追加できるサブ
フィールドの数を把握しているので、1ライン前のサブ
フィールドに新たに書き込みを行うサブフィールドを追
加する際に、2ライン前は書き込みがなく1ライン前で
書き込みがあるようなサブフィールドの数がn(=2)
を超えることはなく、したがってデータ電極の駆動電力
を確実に抑えることができる。
【0051】また、サブフィールドデータを変更する際
に、最も重み付けが大きいサブフィールドは変更しない
ので、画質が変更されたことを知覚されにくいという効
果も得られる。
【0052】また、1ライン前の画素に書き込みがあ
り、現ラインの画素に書き込みがない場合に、本発明の
ように現ラインの画素にも書き込みを行ってもデータ電
力が増加せず、1ライン後の画素に書き込みがあった場
合にはデータ電力を減少させることができる。
【0053】本実施の形態では画像データとサブフィー
ルドデータが等しいとして説明したが、一般的なプラズ
マディスプレイでは、考え得るサブフィールドデータの
組み合わせの数よりも階調数のほうが少ない。そしてプ
ラズマディスプレイ特有の画質劣化要因である動画疑似
輪郭を低減するために使用していない組み合わせがあ
る。例えばサブフィールド数が12であれば4096通
りの組み合わせがあるが、表示階調数が256階調であ
れば、このうちの256通りしか使わない。本発明の画
像表示装置では、通常は使用しない組み合わせを使用で
きるので、動画疑似輪郭削減よりもデータ電力削減を優
先した場合に最適なサブフィールドの組み合わせを使用
することができる。
【0054】なお、本実施の形態では注目画素と1ライ
ン前の画素の書き込み状況から消費電力の大小を判断し
てサブフィールドデータを変化させたが、水平方向に隣
接するデータ電極間容量の充放電に要する電力も考慮し
て書き込み情報を変化させるようにしてもよい。
【0055】(実施の形態2)次に本発明の実施の形態
2について説明すると、上記実施の形態1では、1ライ
ン前の画素において書き込みがなく現ラインの画素にお
いて書き込みがあるようなサブフィールドの最大数は、
n=2で固定としたが、nを大きく設定すれば元画像と
電力削減処理後の画像の差が少なく画質の劣化が小さく
なり、逆にnを小さくすれば、元画像と電力削減処理後
の画像の差が大きくなるものの、データ電極の駆動電力
を削減することができる。
【0056】本実施の形態によれば、予め定められる値
nを変更可能な手段を設け、動作中のデータ電極の駆動
電力を測定し、電力が大きいときにはnを小さくするこ
とにより電力を削減し、電力が小さいときにはnを大き
くすることにより画質劣化を抑えるように構成したもの
である。
【0057】図11に本発明の実施の形態2による構成
を示しており、図11において、31は逆ガンマ補正や
エッジ強調などの画像処理を施された後の画像データ、
32は実施の形態1で説明した電力削減回路、33は電
力削減処理後の出力サブフィールドデータ、34はプラ
ズマディスプレイパネル(PDP)、35は出力サブフ
ィールドデータを1サブフィールド分ずつPDP34に
書き込むデータドライバである。
【0058】また、削減SF数決定回路36は、使用さ
れている全てのデータドライバ35の合計消費電力から
nの値を決定し、電力削減回路32にフィードバックす
るためのものである。
【0059】次に、削減SF数決定回路36について図
12を用いて説明する。電力値量子化部41はデータド
ライバ35における消費電力を、1〜10までの10段
階の電力レベルに量子化するものである。ここで、使用
するデータドライバ35における消費電力は、データド
ライバ35の電源ラインに直列に挿入した抵抗の両端電
圧から求めるか、またはサブフィールド毎の書き込みを
行う画素の配置から推定するなどして求めることにより
得ることができる。量子化後の値はデータドライバ35
の許容電力が「6」程度になるように選択する。
【0060】次に、加算値決定部42においては、前述
の10段階の値に対応した−3から+15までの値を決
定するもので、その例を図13に示している。この加算
値決定部42において決定された値をそれまでにレジス
タ43に格納されていた値と加算し、加算結果を再度レ
ジスタ43に格納すると共に、n決定部44に入力す
る。n決定部44は、加算結果から図14に示すように
nの値を決定するもので、レジスタ43に格納される値
の最大値は100程度、最小値は0としておく。nの値
は1フィールドの先頭において決定され、1フィールド
期間にわたって維持される。
【0061】以上の処理により、市松パターンのように
データ電極の駆動電力が大きいパターンが表示された場
合にはnが小さくなるので、電力が削減され、このため
次フィールドでは電力レベルが下がり、最終的には、図
13の電力レベル「4」(加算値0)で平衡状態に達す
る。電力レベル「4」はデータドライバ35の許容電力
よりも小さいので、このまま表示を続けてもデータドラ
イバ35を構成する駆動ICは許容電力範囲内で動作す
る。
【0062】ここで、本実施の形態において例示した図
13や図14に示すテーブル値、レジスタに格納できる
値などの定数は、使用するデータドライバの放熱条件な
どを考慮して最適値を選択する必要があり、ここで述べ
たものに限定されるわけではない。
【0063】また、上記の説明では、プラズマディスプ
レイパネルに使用されている全てのデータドライバの合
計消費電力によってnの値を決定していたが、合計消費
電力が低くても、一部のデータドライバに電力消費が集
中した場合には、このデータドライバを許容電力範囲内
で動作させるために必要な電力削減が行われない。
【0064】したがって画像を水平方向に複数の領域に
分割するとともに、その複数の各領域に対応する個々の
データドライバにおける消費電力を測定し、画像の各デ
ータドライバに対応する各領域でnの値を独立に変更す
ることにより全てのデータドライバを許容電力損失内で
動作させることができる。
【0065】この場合、各領域で独立に画像に変更を加
えた場合には領域間の境界が観測されて画質が劣化する
場合がある。また、全ての回路をデータドライバと同数
使用すれば、回路規模が大きくなってしまう。したがっ
て、個々のデータドライバの消費電力を測定し、最も消
費電力の大きいものを1つ選択してnの値を決定し、こ
のnで画像全体に変更を加えるようにすることにより、
領域間の境界が観測されることによる画質の劣化を防ぐ
ことができる。また、この場合では電力値量子化部のみ
をデータドライバと同数用意すればよいので、回路規模
が大きくなることなく実現することができる。
【0066】
【発明の効果】以上に述べたように本発明により以下の
効果を奏することができる。
【0067】(1)データ電極の駆動波形がオフからオ
ンに変化する際に、容量負荷であるデータ電極を充電す
るために電力を消費するが、本発明によりオフからオン
に変化する回数が削減され、電力消費が低減できる。
【0068】(2)注目画素と注目画素の1ライン前ま
たは1ライン以上前までの画素との平均輝度を大体維持
したまま書き込み情報を変化させることができる。
【0069】(3)注目画素と注目画素の1ライン前の
画素との平均輝度を大体維持したまま書き込み情報を変
化させることができ、例えば注目画素において書き込み
を行うサブフィールドを削減した場合にはこの画素は暗
くなるが、注目画素の1ライン前の画素において書き込
みを行うサブフィールドを増加させることにより、この
画素を明るくして平均輝度の変化を抑制することによ
り、輝度変化や色調変化を抑えることで画質変化が認知
されることを防止できる。
【0070】(4)1ライン前の画素において書き込み
を行うサブフィールド数を増加する際の制限を設けるこ
とにより、1ライン前の画素に書き込み情報を追加して
も、2ライン前の画素に書き込みがなく1ライン前の画
素に書き込みがあるようなサブフィールドの数が、1フ
ィールドあたりnを超えるのを防ぐことができ、確実に
消費電力を削減することができる。
【0071】(5)視覚的に重要な重み付けの大きいサ
ブフィールドは変更させないことにより、画像情報が著
しく変化することを防止して、画質劣化を抑えることが
できる。
【0072】(6)仮に注目画素で書き込みがなく、注
目画素の1ライン前および1ライン後の画素において書
き込みがあった場合には、データ電極の電位が1ライン
前の画素から1ライン後の画素まで変位しないので、デ
ータドライバの電力を減少させることができる。1ライ
ン後の画素において書き込みがない場合でも、データ電
極の電位が変化する回数は変わらないので、データドラ
イバの電力が増加することはない。
【0073】(7)例えば市松パターンなどから形成さ
れたタイルパターンなど、パターンを構成する画素毎の
階調値そのものより、パターン領域全体の平均輝度、平
均色調などを重視しつつ、隣接画素間との信号変化の頻
度を抑制することができ、画質劣化を抑制しながら、デ
ータドライバでの書き込み電力の削減を図ることができ
る。
【0074】(8)データ電極駆動電力が大きいときに
のみ書き込みに情報を変化させることにより、画質の劣
化を最小限に抑えることができる。
【0075】(9)データ電極を駆動する全てのデータ
ドライバを許容電力損失内で動作させることができ、ま
た分割された各ブロック間で画像に不連続が観測されて
画質が劣化するのを防ぐことができる。
【0076】(10)一般的なプラズマディスプレイで
はプラズマディスプレイ特有の画質劣化要因である動画
疑似輪郭を低減するために使用していない組み合わせが
ある。例えばサブフィールド数が12であれば4096
通りの組み合わせがあるが、表示階調数が256階調で
あればこのうちの256通りしか使わない。本発明の動
画表示装置では、通常は使用しない組み合わせを使用で
きるので、動画疑似輪郭削減よりもデータ電力削減を優
先した場合に最適なサブフィールドの組み合わせを使用
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】一般的なプラズマディスプレイの回路構成図
【図2】本発明の一実施の形態によるプラズマディスプ
レイの回路構成図
【図3】同ディスプレイの電力削減回路を示す構成図
【図4】同ディスプレイにおける制御を説明するための
説明図
【図5】同じく説明図
【図6】同じく説明図
【図7】同じく説明図
【図8】同じく説明図
【図9】同じく説明図
【図10】同じく説明図
【図11】本発明の他の実施の形態によるプラズマディ
スプレイの回路構成図
【図12】同ディスプレイの削減SF決定回路の回路構
成図
【図13】同ディスプレイにおいて、消費電力量と加算
値の対応表を示す説明図
【図14】同ディスプレイにおいて、加算結果とnの値
の対応表を示す説明図
【符号の説明】
6 プラズマディスプレイパネル 7 データドライバ 10 電力削減回路 11 画像データ 15 SF削減回路 16 画像データ変換テーブル 17,21 SF追記回路 32 電力削減回路 34 プラズマディスプレイパネル 35 データドライバ 36 削減SF数決定回路 41 電力値量子化部 42 加算値決定部 43 レジスタ 44 n決定部
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04N 5/66 G09G 3/28 H Fターム(参考) 5C058 AA11 BA26 BB13 BB14 5C080 AA05 BB05 DD26 EE29 FF12 JJ01 JJ02

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1フィールドを複数のサブフィールドに
    分割し、前記サブフィールド毎に表示情報の書き込みを
    行って階調表示を行う画像表示装置であって、前記サブ
    フィールド毎に書き込む表示情報を変更可能な手段を有
    し、かつ注目画素に表示情報の書き込みがあり注目画素
    の1ライン前の画素に表示情報の書き込みがないサブフ
    ィールドの数が、1フィールドあたり予め定められた値
    n(整数)以下になるようにサブフィールド毎に書き込
    む表示情報を変更するように構成したことを特徴とする
    画像表示装置。
  2. 【請求項2】 表示情報を変更する手段は、注目画素お
    よび注目画素の1ライン前または1ライン以上前までの
    画素の表示情報を変更するように構成したものであるこ
    とを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。
  3. 【請求項3】 注目画素の1ライン前の画素の表示情報
    を変更する際は、前記注目画素の1ライン前の画素に表
    示情報の書き込みがあり前記注目画素の2ライン前の画
    素に表示画素の書き込みがないサブフィールドの数が、
    1フィールドあたりnの値を超えない範囲とすることを
    特徴とする請求項2に記載の画像表示装置。
  4. 【請求項4】 表示情報を変更する際、注目画素に表示
    情報の書き込みがあり注目画素の1ライン前の画素に表
    示情報の書き込みがないサブフィールドのうち、重み付
    けが大きいものから順にn個のサブフィールドに対して
    表示情報を変更しないように構成したことを特徴とする
    請求項1に記載の画像表示装置。
  5. 【請求項5】 表示情報を変更する際、注目画素に表示
    情報の書き込みがなく前記注目画素の1ライン前の画素
    に表示情報の書き込みがあるサブフィールドにおいて
    は、前記注目画素に表示情報を追加して書き込むように
    構成したことを特徴とする請求項1に記載の画素表示装
    置。
  6. 【請求項6】 表示情報の変更後の注目画素およびこの
    注目画素の1ライン前の画素における表示情報を書き込
    むサブフィールドの組み合わせは、前記注目画素に表示
    情報の書き込みがあり注目画素の1ライン前の画素に表
    示情報の書き込みがないサブフィールドの数が、1フィ
    ールドあたりn以下となる組み合わせの中から、注目画
    素とこの注目画素の1ライン前の画素における階調値の
    合計が表示情報の変更前の階調値の合計に対して最も差
    の小さいものを選択するように構成したことを特徴とす
    る請求項1に記載の画像表示装置。
  7. 【請求項7】 予め定められる値nを変更可能な手段を
    設け、かつ表示情報の書き込みに要する消費電力が所定
    の値よりも大きい場合はnの値をフィールド毎に順次小
    さくし、前記消費電力が所定の値よりも小さい場合はn
    の値をフィールド毎に大きくなるように制御したことを
    特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。
  8. 【請求項8】 画像が水平方向に複数の領域に分割され
    るとともにその複数の領域に対応するデータドライバを
    有し、各領域毎の表示情報の書き込みに要するデーター
    ドライバの消費電力が所定の値よりも大きい場合は各領
    域で独立にnの値をフィールド毎に順次小さくし、デー
    タドライバの消費電力が所定の値よりも小さい場合は各
    領域で独立にnの値をフィールド毎に大きくなるように
    制御したことを特徴とする請求項1に記載の画像表示装
    置。
  9. 【請求項9】 画像が水平方向に複数の領域に分割され
    るとともにその複数の領域に対応するデータドライバを
    有し、複数の領域のうちいずれかの領域におけるデータ
    ドライバの消費電力が所定の値よりも大きい場合は画面
    全体でnの値をフィールド毎に順次小さくし、データド
    ライバの消費電力が所定の値よりも小さい場合は画面全
    体でnの値をフィールド毎に大きくなるように制御した
    ことを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。
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