JP2003140596A

JP2003140596A - 画像表示装置

Info

Publication number: JP2003140596A
Application number: JP2001334001A
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: 2001-10-31
Filing date: 2001-10-31
Publication date: 2003-05-16
Anticipated expiration: 2021-10-31
Also published as: JP4134549B2

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１５ＳＦ削減回路１６画像データ変換テーブル１７，２１ＳＦ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４４ｎ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 ＨＦターム(参考） 5C058 AA11 BA26 BB13 BB14 5C080 AA05 BB05 DD26 EE29 FF12 JJ01 JJ02

Claims

【特許請求の範囲】

【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。