JP2006259073A - 階調表示装置，像読み取り装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 比較的に少ない点灯パターンを用いて、高表示品位の階調表現をする。
【解決手段】 ２次元表示手段１１；画素ブロックの各画素のオン／オフ信号の分布と画素ブロックの表示階調を表現する基本パターングループＧＰＴＮＡ、ならびに、階調の奇数値又は偶数値に宛てられた追加パターングループＧＰＴＮＥ、を格納する階調メモリＰｒｇ；該メモリから、階調データＢ対応の発光パターンデータＤｂｐを読み出す手段４８，６０；フレーム同期信号をカウントして発光パターン変更指示信号Ｙｂを変更する手段４８，４９；階調メモリＰｒｇから読み出された発光パターンデータＤｂｐを、変更指示信号Ｙｂが指定する発光パターンデータに置換するパターン変更手段５５ａ／５５ｂ，５６；および、置換した発光パターンデータＤｂｓのオン／オフ信号を２次元表示手段１１に出力する手段；を備える。
【選択図】 図５

Description

本発明は、２次元表示面に画像を階調表示する装置ならびにそれを用いる機器に関し、例えば、ＣＲＴディスプレイ，液晶ディスプレイ，プラズマディスプレイ，ＥＬディスプレイ，デジタルカメラの画像ディスプレイ，携帯電話の画像ディスプレイ，原稿スキャナ又はフィルムスキャナのディスプレイ，複写機又はファクシミリディスプレイに用いることができる。

特許第２７８４００５号明細書 特開２００１−２１５９３８号公報 特開平 ９ −２３７０６７号公報 特開２００３−１２２３１２号公報。

２値レベルで行列状に配置された表示画素をオン／オフまたは点灯・非点灯動作を行う画像表示装置において、擬似的に階調表示を行う方法として、面積階調法とフレームレートコントロール（ＦＲＣ）法がある。

面積階調法では、表示画素がマトリックス状に配列された画面の単位面積（画素ブロック）に含まれる画素個々について、オン／オフを階調データに基づき制御し、その空間（ブロック面積）での平均の明暗をオン画素数で決定する。すなわちオン画素数で階調を表現する。面積階調法の問題点は表示解像度が、ブロック単位に低下することである。

ＦＲＣ法では、次々に表示される画像フレーム毎に対象画素または対象領域に含まれる画素について、オン／オフのオンデューティ（オン時間又はオン回数／所定時間又は所定回数）を階調データに基づき制御して、所定時間内（フレーム数）の平均の明暗を定める。すなわち階調を表現する。ＦＲＣ法の問題点としては中間調（階調）表示される画素で特に広い面積を同一階調で表示する場合、フリッカと呼ばれるちらつきが発生し、表示品位を劣化させる。

これらの問題に対して、特許文献１に記載の階調表示方式では、表示装置の１画面（フレーム）を複数の区分に分割し、各区分はＮ個の画素を有し、画素数Ｎは階調表示可能な段階数と同数として面積階調法の制御を行う。さらに、複数のフレームにわたって各階調に対応して用意された位相の異なる複数の点灯パターンを順次与えてＦＲＣ法の制御を行うことによりフレーム毎に各区分における点灯パターンを異ならせ、表示解像度の低下を抑え、フリッカの解消を図っている。

また、特許文献２に記載の画像表示装置では、さらに、簡単な構成にて画質の劣化を伴うことなくフリッカおよびムービング現象の抑制を図って、１階調につき４種の面積階調表現パターン（基本パターン）グループGRAPA1〜GRAPA4と、各階調パターンを９０°右回転したパターングループ，１８０°右回転したパターングループおよび２７０°右回転したパターングループを用いる。すなわち各基本パターングループに対して更に３種の回転パターングループを加えて、合計１６種のパターングループを用いて、１６フレームで１６種のパターングループを順次に切換え使用する使用パターングループの切換えを行う（００１８〜００２１）。

特許文献３には、Ｎ個のフレームからなる表示期間を１表示周期に設定して、表示すべき階調レベルに対応したフレーム比率で画素の発光／消灯（オン／オフ）を制御する階調表示装置が記載されている。

特許文献４には、第１階調および第２階調を表現するための画素ブロックを、第１階調と第２階調の間の第３階調を表現するときには、該画素ブロックを第１群と第２群に分けて、第１群の画素は、基準周期にわたって第１階調と第２階調の一方に固定し、第２群の画素は、第１階調と第２階調で明滅させる中間調表示が提示されている。

しかしながら、上記従来技術では、所定数の画像フレーム数に対して点灯パターンは同数必要となり、表示階調数を増加した場合、ＦＲＣ法の制御では表示階調数が増加することにより、各階調に対応して用意された点灯パターンが増加することや、面積階調法の制御では表示階調数が増加することにより、分割した制御面積の増加に伴うムービング現象の悪化といった問題が発生する。また、簡単な構成で行った場合には、点灯パターンの減少に伴い時間的な点灯周期の均一化と面積的な点灯周期の均一化を図ることが困難となり、ムービング現象の発生による表示品位の劣化といった問題が発生する。

本発明は、比較的に少ない点灯パターンを用いて、高い表示品位での階調表現をすることを目的とする。

（１）水平(ｘ)および垂直(y)方向に広がりがある表示面をもち、該表示面にオン／オフ信号の区分の画素単位で表示／非表示を行う２次元表示手段(11)；
水平および垂直方向に複数画素でなる画素ブロック(4×4画素マトリクス)の、各画素の発光／非発光を指示するオン／オフ信号の分布と該画素ブロックの表示階調を表現する、それぞれが異なった階調を表現する複数の発光パターンデータ（GPTNA01, GPTNA02, GPTNA03,・・・）でなる基本パターングループ(GPTNA)、ならびに、前記階調の奇数値又は偶数値に宛てられた追加パターングループ(GPTNE)、を格納する階調メモリ(Prg)；
該階調メモリから、階調データ(B)に対応する発光パターンデータ(Dbp)を読み出す手段(48,60)；
フレーム同期信号をカウントしカウント値(Yb)に対応して発光パターン変更指示信号(Yb)を変更する手段(48,49)；
前記階調メモリ(Prg)から読み出された発光パターンデータ(Dbp)を、前記変更指示信号(Yb)が指定する発光パターンデータに置換するパターン変更手段(55a/55b,56)；および、
該パターン変更手段(55a/55b,56)が置換した発光パターンデータ(Dbs)のオン／オフ信号を前記２次元表示手段(11)に出力する手段(44,45,58,57,70)；
を備える階調表示装置(図５，図１８，図２０，図２１)。

なお、理解を容易にするために括弧内には、図面に示し後述する実施例の対応又は相当要素もしくは相当事項の符号を、例示として参考までに付記した。以下も同様である。

これによれば、階調メモリ(Prg)の所要メモリ容量を格別に増やすことなく、多種のパターングループを順次に切換え使用できる。

（２）前記基本パターングループおよび追加パターングループ(GPTNE)はそれぞれ、オンオフ信号の分布パターンが異なる複数グループであり；
階調表示装置は更に、フレーム同期信号をカウントしカウント値(Xb)に対応してグループ指示信号(Xb)を変更する手段(48)；を備え、
前記発光パターンデータ(Dbp)を読み出す手段(48,60)は、前記階調メモリから、前記グループ指示信号(Xb)が指定する基本パターングループ又は追加パターングループ(GPTNE)の、階調データ(B)に対応する発光パターンデータ(Dbp)を読み出す；上記（１）に記載の階調表示装置。

（３）前記発光パターン変更指示信号(Yb)を変更する手段(48,49)とグループ指示信号(Xb)を変更する手段(48)の一方は、フレーム同期信号をカウントして設定値までカウントするとカウントデータを初期化してまたカウントする第１循環カウンタ(48a/48b)であり、他方は、第１循環カウンタの設定値までのカウントアップをカウントして設定値までカウントするとカウントデータを初期化してまたカウントする第２循環カウンタ(49a/49b)である；上記（２）に記載の階調表示装置。

（４）第１循環カウンタ(48a/48b)は、狭範囲の階調を表す狭階調表示においてフレーム同期信号をカウントして狭階調用設定値（４）までカウントするとカウントデータを初期化してまたカウントする狭階調用循環カウンタ(48a)、および、広範囲の階調を表す広階調表示においてフレーム同期信号をカウントして広階調用設定値（８）までカウントするとカウントデータを初期化してまたカウントする広階調用循環カウンタ(48b)、を含み；第２循環カウンタも、狭階調用第１循環カウンタ(48a)の狭階調用設定値（４）までのカウントアップをカウントして設定値（４）までカウントするとカウントデータを初期化してまたカウントする狭階調用第２循環カウンタ(49a)、および、広階調用第１循環カウンタ(48b)の広階調用設定値（８）までのカウントアップをカウントして設定値（４）までカウントするとカウントデータを初期化してまたカウントする広階調用第２循環カウンタ(49b)、を含む；上記（３）に記載の階調表示装置。

（５）追加パターングループ(GPTNE)が宛てられた前記階調の奇数値又は偶数値に広階調用循環カウンタ(48a)のカウント値(Ｘba)が、他の階調値には狭階調用循環カウンタ(48a)のカウント値(Ｘba)が宛てられる；上記（４）に記載の階調表示装置。

（６） 前記階調メモリから、階調データ(B)に対応する発光パターンデータ(Dbp)を読み出す手段(48,60)は、前記階調データ(B)が表わす広範囲(32)の階調よりも狭範囲(16)の階調を表わす狭域階調データを、前記広範囲(32)の階調を表わす階調データに変換する手段(62)を含む；上記（１）乃至（５）のいずれか１つに記載の階調表示装置。

（７）前記パターン変更手段(55a/55b,56)を使用しない基本パターングループ(GPTNA)および追加パターングループ(GPTNE)の発光パターンデータのみの出力と、パターン変更手段(55a/55b,56)にて変更した発光パターンデータを併用する出力を選択する手段(66)；を更に備える、上記（１）乃至（６）のいずれか１つに記載の階調表示装置（図２１）。

（８）前記パターン変更手段(55/55a/55b,56)は、発光パターン変更指示信号(Yb)に対応する画素数(0/1/2/3)分、水平(x)方向にオン／オフ信号をシフトした発光パターンデータ(Dbs)に変換する水平シフト手段(55a,56)である；上記（１）乃至（７）のいずれか１つに記載の階調表示装置。

（９）前記パターン変更手段(55/55a/55b,56)は、発光パターン変更指示信号(Yb)に対応する画素数(0/1/2/3)分、垂直(y)方向にオン／オフ信号をシフトした発光パターンデータ(Dbs)に変換する垂直シフト手段(55b,56)である；上記（１）乃至（７）のいずれか１つに記載の階調表示装置。

（１０）階調データに対応する発光パターンデータ(Dbp)を読み出す手段(48,60)を、Ｒ，ＧおよびＢ階調データの各表示用に１組、合計で３組備え；更に、少なくとも２組に、他の組とは基本パターングループ又は回転角を異にするための移相値を加える手段(64,65)を備える；上記（１）乃至（９）の何れか１つに記載のカラーの階調表示装置(図１８)。

（１１）光像を、それを表す画像データに変換する撮像装置(100)；および、
該撮像装置が発生する画像データを前記２次元表示手段(11)に表示する、上記（１）乃至（１０）のいずれか１つに記載の階調表示装置(10)；を備える光像読み取り装置(図1)。

（１２）原稿の画像を読み取って該画像を表わす画像データを発生する原稿スキャナ(100,120)；および、
該原稿スキャナが発生する画像データを前記２次元表示手段(11)に表示する、上記（１）乃至（１０）のいずれか１つに記載の階調表示装置；を備える原稿読み取り装置(図1)。

（１３）上記（１２）に記載の原稿読み取り装置；
画像データが表す画像を用紙上に形成するプリンタ(200)；および、
前記原稿読み取り装置が発生する画像データを前記プリンタの作像特性に適合する画像データに変換する画像データ処理手段(302)；を備える画像形成装置(図1)。

（１４）前記階調表示装置(10)は、前記画像形成装置にユーザ指示を与える操作端末(10)にある；上記（１３）に記載の画像形成装置。

本発明の他の目的および特徴は、図面を参照した以下の実施例の説明より明らかになろう。

図１に、本発明の第１実施例の階調表示装置（図２，図４，図５）を装備した操作ボード１０を備えるフルカラーデジタル複合機能複写機ＭＦ１の外観を示す。このフルカラー複写機ＭＦ１は、大略で、自動原稿送り装置（ＡＤＦ）１２０と、操作ボード１０と、カラースキャナ１００と、カラープリンタ２００の各ユニットで構成されている。なお、操作ボード１０と、ＡＤＦ１２０付きのカラースキャナ１００は、プリンタ２００から分離可能なユニットであり、カラースキャナ１００は、動力機器ドライバやセンサ入力およびコントローラを有する制御ボードを有して、エンジンコントローラと直接または間接に通信を行いタイミング制御されて原稿画像の読取りを行う。

スキャナ１００およびプリンタ２００ならびに画像入出力装置を含むエンジンを接続したコントローラボードには、パソコンＰＣが接続したＬＡＮ(Local Area Network)が接続されており、複写機ＭＦ１の内部にあるファクシミリコントロールユニット（ＦＣＵ）には、電話回線ＰＮ（ファクシミリ通信回線）に接続された交換器ＰＢＸが接続されている。この実施例では、フラットベッド方式の原稿読み取りおよびシートスルー読取りを行うことができる。

図２に示す様に、本発明の第１実施例の階調表示装置を装備した操作ボード１０には、液晶タッチパネル１１のほかに、テンキー１５，クリア／ストップキー１６，スタートキー１７，初期設定キー１８，モード切換えキー１９，テスト印刷キー２０，電源キー２１がある。また、図示は省略したが、２次元表示手段である液晶タッチパネル１１の左側には、ＵＲＬ，メール文，ファイル名，フォルダ名等の入力，設定用ならびに短縮登録用の、平仮名を付記したアルファベットキーボードがある。

電源キー２１は、省エネモード（休止モード又は低電力モード）から画像印刷が可能なスタンバイモードに、またその逆への切換えを指示するための操作キーである。省エネモードが設定されている時に電源キー２１が一回押されると、省エネモードからスタンバイモードに切換る。スタンバイモードであるときに電源キー２１が一回押されると、スタンバイモードから休止モードに切換る。テスト印刷キー２０は、設定されている印刷部数に関わらず１部だけを印刷し、印刷結果を確認するためのキーである。

初期設定キー１８を押す事で、機械の初期状態を任意にカスタマイズする事が可能である。省エネモードへの移行時間を設定したり、機械が収納している用紙サイズを設定したり、コピー機能のリセットキーを押したときに設定される状態を任意に設定可能である。初期設定キ−１８が操作されると、各種初期値を設定するための「初期値設定」機能ならびに「ＩＤ設定」機能，「著作権登録／設定」機能および「使用実績の出力」機能等を指定するための選択ボタンが表示される。

液晶タッチパネル１１には、各種機能キーならびにエンジン３００およびコントローラボード４００の動作状態を示すメッセージなどが表示される。液晶タッチパネル１１には、「コピー」機能，「スキャナ」機能，「プリント」機能，「ファクシミリ」機能，「蓄積」機能，「編集」機能，「登録」機能およびその他の機能の選択用および実行中を表わす機能選択キー１４が表示される。機能選択キー１４で指定された機能に定まった入出力画面が表示され、例えば「複写」機能が指定されているときには、図２に示すように、機能キーならびに部数及び画像形成装置の状態を示すメッセージ１２，１３が表示される。機能キー１２の中には、印刷色指定キー「黒（ＢＫ）」，「フルカラー」，「自動色選択」，「青（Ｃ）」，「赤（Ｍ）」および「黄（Ｙ）」指定キーがある。オペレータが液晶タッチパネル１１に表示されたキーにタッチすると、操作ボード１０はオペレータ入力として読み込み、選択された機能を示すキーを、指定中を表す灰色に反転表示する。また、機能の詳細を指定しなければならない場合（例えばページ印字の種類等）はキーにタッチする事で詳細機能の設定画面がポップアップ表示される。このように、液晶タッチパネル１１は、ドット表示器を使用している為、その時の最適な表示をグラフィカルに行う事が可能である。

図３の（ａ）には、ユーザが機能選択キー１４の中の「読み取り」キーにタッチしたしたときに液晶タッチパネル１１に表示される画像読み取りの入力画面を示し、図３の（ｂ）には、原稿スキャナ１００で読み取った画像の、液晶タッチパネル１１上の表示を示す。図３の（ａ）に示す入力画面にユーザが、所要の入力をして「取込み」ボタンをダブルクリックすることによって、原稿スキャナ１００が画像読み取りをして、読み取った画像が図３の（ｂ）に示すようにパネル１１に表示されるとともに、画像データがメモリ４０６又はＨＤＤ４０１に蓄積される。図３の（ａ）に示す入力画面には、領域指定用のスケール付き領域３１があり、該領域には指定領域を表わす矩形の点線ブロック３２が表示されている。点線ブロック３２の４コーナのそれぞれには、小四角形の操作箇所マーク３３が表示されており、これを指定して上下左右に動かすことにより、点線ブロック３２の形状が矩形を維持したまま変化する。すなわち指定領域の調整ができる。原稿画像取込み指示（「取込み」ボタンのダブルクリック）があったときの点線ブロック３２の対角コーナのｘ（図上横方向），ｙ（縦方向）座標値が、領域指定データとして読み込まれる。

図３の（ａ）に示す入力画面上の「取込み画像」の欄の５つのボタンは、スキャナ画像処理３０３での画像処理特性を指定するものであり、画像読み取り対象の原稿の画像種を表す表示のボタンをワンクリックすることにより、該原稿画像を最適に表現する画像データ処理が指定される。読取りモードの欄の「ＡＤＦを使用」のチェックは、ＡＤＦを用いるシートスルー読み取りの指定を意味し、該チェックがないと、原稿定置方式の読み取り指定である。「ＡＤＦを使用」の場合には、ＡＤＦの原稿台に載せた原稿のすべてを自動的に順次に読み取る。フラットベッド方式の読み取り指定の場合は、「複数取込み」にチェックがないと一枚の原稿読み取りで読み取り作業を終了するが、「複数取込み」にチェックがあると、一枚の原稿読み取りをするとそこで読み取り作業を終了するかの指示入力画面をポップアップ表示して、ユーザが終了を指示するとそこで読み取り作業を終了する。終了を指示しないで「取込み」ボタンをクリックするとさらに一枚の原稿読み取りを行い、終了するかの指示入力画面をポップアップ表示する。

図４には、操作ボード１０の回路ブロックを示す。操作ボード１０の電気制御系の主体は、コントローラボード４００のＣＰＵ４０２とコミュニケーションし、操作ボード１０の入力を読取り、操作ボード１０上の表示を制御するＣＰＵ １，このＣＰＵ １の制御プログラムが格納されているＲＯＭ ２，制御時にデータの一時格納等を行うためのＲＡＭ ３，液晶タッチパネル１１の描画データを格納するＶＲＡＭ ７，このＶＲＡＭ ７に接続され液晶タッチパネル１１の描画タイミング制御およびタッチ入力検知等を行う液晶表示コントローラ（ＬＣＤＣ）６，時刻データを発生する時計ＩＣ ５等がある。ＬＣＤＣ ６には、ＣＦＬの光源をバックライト９として有する液晶タッチパネル１１が接続される。ＣＰＵ １には更に、ＣＦＬバックライト９を駆動するインバータ８，操作キー群１５〜２１のキーマトリクス，表示ＬＥＤのＬＥＤマトリクスおよびそれらのＬＥＤを駆動するＬＥＤドライバ等が接続されている。また、ＣＰＵ １が接続されたデータバスには、画像処理モード記憶用の不揮発ＲＡＭ（ＮＶＲＡＭ）４が接続されている。

操作ボード１０のＣＰＵ １は、操作ボード１０に対するユーザの操作に対応して、置数キーの押下の読込みと入力数字データの生成，スタートキーの押下の読込みと、スタート指示のコントローラボード４００への転送，用紙サイズの切換え入力の読取りなど、通常の複写機の操作読取りおよび表示出力の制御を行う。

ＲＯＭ２には、ＣＰＵ１の動作プログラムの他に、水平および垂直方向に複数画素でなる画素ブロックの、各画素の発光／非発光を指示するオン／オフ信号の分布と該画素ブロックの表示階調を表現する、それぞれが異なった階調を表現する複数の発光パターンデータでなる４組の基本パターングループＧＰＴＮＡ〜ＧＰＴＮＤと更に４組の追加パターングループＧＰＴＮＥ〜ＧＰＴＮＨを、図１０に示すように、階調値（濃度０〜３１）に対応付けて格納している。図１０に示すデータ指標に割り付けられている４×４画像ブロックのデータ（パターン）の内容を、図７〜図９に示す。

図４を再度参照すると、ＲＯＭ２に格納されている画素ブロックデータ（図７〜図９）は、操作ボード１０に動作電圧が加わったときの初期化において、ＣＰＵ１が、ＲＡＭ３のメモリ領域に割り付けたパターンレジスタＰｒｇ（図５）に書込み、その後の階調表示に使用する。表示データ（階調データ）はＶＲＡＭ７に書込まれて、ＬＣＤ１１のラスター表示の水平ブロック同期信号（図５の画素カウンタ４４のカウントオーバ信号：画素同期信号の４パルスにつき１パルス）に同期して、ＬＣＤＣ６によってＶＲＡＭ７から読出されてパターンレジスタＰｒｇの画素ブロックデータの読出しアドレスに用いられる。パターンレジスタＰｒｇから読み出された画素ブロックデータは、ＬＣＤ１１のラスター表示の画素同期信号（画素同期パルス）に合わせて、ＬＣＤＣ６からＬＣＤ１１に出力される。

図５に、ＬＣＤＣ６の機能構成の概要を示す。ＶＲＡＭ７に格納されそしてＬＣＤＣ６によって読み出される表示データは、１６ｂｉｔ（２バイト）構成であり、モノクロ表示時には該１６ｂｉｔのＬＳＢ側５ｂｉｔにモノクロ表示の階調データが格納される。画像データ分離６０が、３２階調表示が指示されているときには、ＶＲＡＭ７から読み出した１６ｂｉｔのＬＳＢ側５ｂｉｔを階調データとして摘出して１６／３２階調切り換え制御６１に出力し、１６階調表示が指示されているときにはＶＲＡＭ７から読み出した１６ｂｉｔのＬＳＢ側４ｂｉｔを階調データとして摘出して１６／３２階調切換制御６１に出力する。

１６／３２階調切換制御６１は、３２階調表示が指示されているときには、入力の３２階調データ（５ビット）をそのままデータセレクタ６３から出力してパターンレジスタＰｒｇのアドレス指定データとするが、１６階調表示が指示されているときには、入力の１６階調データ（４ビット）をデータ変換６２で３２階調データに変換してデータセレクタ６３から出力してパターンレジスタＰｒｇのアドレス指定データとする。

図１２の（ｃ）に、データ変換６２の構成を示す。このデータ変換６２は、４ビット階調データをビット桁シフトにより２倍にして数値１を加えて、１６階調データを３２階調値に変換する。ただし、１６階調表現の階調０が数値１の加算によって３２階調表現の階調１になってしまわないように、１６階調表現の階調０の場合には、ナンドゲート４６ａで１６階調表現の階調０を検出して、その場合にはアンドゲート４６を閉じて３２階調出力データの最下位ビットを０とする。

ここで、１６階調データが、２倍＋１の演算により３２階調データに変換されるので、１６階調データが与えられる場合、それを３２階調データに変換した場合は必ず奇数値（図１０上の濃度１，３，５，・・・）となる点、ならびに、奇数値には、基本グループＧＰＴＮＡ〜ＧＰＴＮＤのみが割り当てられている点に注目されたい。

タイミング制御４０には、ＬＣＤ１１の表示を水平方向（ｘ）で画素（ピクセル）単位で区切る画素同期信号を発生する画素同期信号発生４１，ＬＣＤ１１の表示を垂直方向（ｙ）で画素（ライン）単位で区切る水平同期信号を発生する水平同期信号発生４２，ＬＣＤ１１の表示画面（フレーム）の切換りを表す垂直同期信号を発生する垂直同期信号発生４３がある。水平画素カウンタ４４で画素同期信号（パルス）をカウントして、画素ブロック内の水平方向の画素位置データＸｐを発生し、垂直画素カウンタ４５で垂直同期信号（パルス）をカウントして、画素ブロック内の垂直方向の画素位置データＹｐを発生する。カウンタ４４，４５はいずれも、入力パルスをカウント値４までカウントアップするとカウント値０に復帰しかつカウントオーバ信号（パルス）を出力してまたカウント値０からカウントアップする循環カウンタである。したがって、水平画素カウンタ４４のカウントオーバ信号は水平方向の画素ブロック区切りを表し、垂直画素カウンタ４５のカウントオーバ信号は垂直方向の画素ブロック区切りを表す。

階調表示制御では、１６階調表示では４×４画素ブロックでなる４×４ブロックセクション内の０〜１５の各画素ブロックに、４組の基本パターングループＧＰＴＮＡ，ＧＰＴＮＢ，ＧＰＴＸＢ，ＧＰＴＮＤと、各組３種の変更パターングループ、合わせて１６種のパターングループのそれぞれを割りつけ、３２階調表示では奇数値階調には同様に４×４ブロックセクションに１６種のパターングループを割り付けるが、偶数値の階調には、さらに４組の追加パターングループＧＰＴＮＥ，ＧＰＴＮＦ，ＧＰＴＸＧ，ＧＰＴＮＨとその各組３種の変更パターングループ、合わせて１６種のパターングループを加えた合計３２種のパターングループを割り付ける。

図５に示す実施例では、水平シフタ５５ａを用いて、基本パターングループおよび追加グループの階調値対応のパターンをシフトする。水平シフタ５５ａは、図１１の（ａ）に示すように、基本パターン（又は追加パターン）を、その内部のデータを水平ｘ方向に１画素シフトするｘ方向１画素シフト，水平ｘ方向に２画素シフトするｘ方向２画素シフトおよび水平ｘ方向に３画素シフトするｘ方向３画素シフトを行うものであり、いずれのシフトも、図６の（ａ）に示す４×４画素マトリクス分布のビット（パターン）を表す、図６の（ｂ）に示す２バイト構成の基本パターンデータの、データ位置を固定電気リード配線によって、上記画素シフトしたもの（図１１の（ａ））に入れ換えるものである。カウンタ４９ａ，４９ｂのカウントデータＹｂ（Ｙｂａ，Ｙｂｂ）がシフト量を指定する。すなわち、Ｙｂ＝０は水平ｘ方向画素シフト量０を、Ｙｂ＝１は水平ｘ方向画素シフト量１を、Ｙｂ＝２は水平ｘ方向画素シフト量２を、Ｙｂ＝３は水平ｘ方向画素シフト量３を、それぞれ指定する。

フレームカウンタ４８ａは垂直同期信号をカウントして、カウント値が４になるとカウントオーバしてカウント値を０に初期化してまた垂直同期信号をカウントする循環カウンタであり、カウントデータＸｂａは、０〜３の値を表す。このカウントデータＸｂａが、階調値が奇数値の階調データに適用されて、階調レジスタＰｒｇの基本パターングループを指定する。フレームブロックカウンタ４９ａは、カウンタ４８ａのカウントオーバ信号をカウントして、カウント値が４になるとカウントオーバしてカウント値を０に初期化してまたカウントオーバ信号をカウントする循環カウンタであり、カウントデータＹｂａは、０〜３の値を表す。このカウントデータＹｂａが、基本パターンのシフト量を指定する。ＸｂａとＹｂａの組み合わせによって、０〜１５の数値を表すことができ、この数値が、フレーム同期信号の到来毎にかわる。この数値に、表現階調値は同じであるが、オン／オフ分布が異なる１６種の階調パターンのそれぞれが、図１１の（ｂ）に示すように、ブロックＮｏ．として割り付けられている。図１１の（ｂ）の４グループの中の、左上のグループはＹｂ＝０に、右上のグループはＹｂ＝１に、左下のグループはＹｂ＝２に、そして右下のグループはＹｂ＝３によって、それぞれ指定されるものである。各グループ内の第１番（左端）のブロックはＸｂ＝０に、第２番のブロックはＸｂ＝１に、第３番のブロックはＸｂ＝２に、そして第４番のブロックはＸｂ＝３によって、それぞれ指定されるものである。なお、パターンの内部データは、階調データＢによって指定されるものである。上述の、フレーム同期信号の、カウンタ４８ａ，４９ａによるカウントと、カウントデータＸｂａによる基本パターングループの指定およびカウントデータＹｂａによるシフト量の指定により、図１１の（ｂ）に示すブロックＮｏ．が、１セクション（４×４画素ブロック）内に、図１２に示すように割り付けられる。

階調データが偶数値を表す場合には、偶数値には図１０に示すように、４組の基本パターングループＧＰＴＮＡ〜ＧＰＴＮＤおよび４組の追加パターングループＧＰＴＮＥ〜ＧＰＴＮＨ、あわせて８組のパターングループが割り付けられているので、偶数値の階調データに対しては、フレームカウンタ４８ｂおよびフレームブロックカウンタ４９ｂが用いられる。フレームカウンタ４８ｂは垂直同期信号をカウントして、カウント値が８になるとカウントオーバしてカウント値を０に初期化してまた垂直同期信号をカウントする循環カウンタであり、カウントデータＸｂｂは、０〜７の値を表す。このカウントデータＸｂｂが、階調値が偶数値の階調データに適用されて、階調レジスタＰｒｇの基本パターングループおよび追加パターングループを指定する。フレームブロックカウンタ４９ｂは、カウンタ４８ｂのカウントオーバ信号をカウントして、カウント値が４になるとカウントオーバしてカウント値を０に初期化してまたカウントオーバ信号をカウントする循環カウンタであり、カウントデータＹｂｂは、０〜３の値を表す。このカウントデータＹｂｂが、基本パターンおよび追加パターンのシフト量を指定する。ＸｂｂとＹｂｂの組み合わせによって、０〜３１の数値を表すことができ、この数値が、フレーム同期信号の到来毎にかわる。この数値に、表現階調値は同じであるが、オン／オフ分布が異なる３１種の階調パターンのそれぞれが、ブロックＮｏ．として割り付けられている。上述の、フレーム同期信号の、カウンタ４８ｂ，４９ｂによるカウントと、カウントデータＸｂｂによる基本パターン，追加パターングループの指定およびカウントデータＹｂｂによるシフト量の指定により、０〜３１を表すロツクＮｏ．が、８×４画素ブロックでなる広面積セクション内に割り付けられる。

なお、階調データの最下位ビットがＬ（階調値が偶数）であると、セレクタ４６，４７がカウントデータＸｂｂ，Ｙｂｂを階調レジスタＰｒｇおよびセレクタ５６に出力するので、図１０に示す基本パターングループおよび追加パターングループを指定する、８×４画素ブロックでなる広面積セクション単位の、高階調表現の表示が行われる。階調データの最下位ビットがＨ（階調値が奇数）であると、セレクタ４６，４７がカウントデータＸｂａ，Ｙｂａを階調レジスタＰｒｇおよびセレクタ５６に出力するので、図１０に示す基本パターングループのみを指定する、４×４画素ブロックでなる狭面積セクション単位の、低階調表現の表示が行われる。

セレクタ５７は、セレクタ５６が出力する２バイトの画素ブロックデータＤｂｓ（図８の（ｂ）に示すパラレルビット配列ａ〜ｐ）を、出力制御７０に、画像同期信号に同期して、１ビットずつシリアル出力する。すなわち、水平画素カウンタ４４の、画素ブロック内の水平方向の画素位置を表す画素番号データＸｐと、垂直画素カウンタ４５の、画素ブロック内の垂直方向の画素（ライン）位置を表す画素（ライン）番号データＹｐの組み合わせ（画素ブロック内画素位置）を、エンコーダ５８が、図６の（ｂ）に示す２バイト構成の画素ブロックデータ群内のビット位置データＮｐ（０〜１５）に符号化する。セレクタ５７は、２バイト構成の画素ブロックデータ群内の、ビット位置データＮｐが指定するビットデータＤｐを出力する。出力制御７０は、ＬＣＤ１１の表示ラスター走査に同期して、ビットデータＤｐをＬＣＤ１１にシリアル出力する。

以下に、階調オン・オフパターンを使用しての階調制御方法について説明する。図１１の（ｂ）は、基本階調オン・オフパターンを用いた９／３２階調（３２階調表現の階調９）についての１６ブロックを示す。階調制御を行うにあたり、９／３２階調は４種のパターンで構成されるため、各画素の階調を１６フレームでの点灯回数で制御し、かつフリッカが発生しないよう４×４画素のマトリックス単位で点灯制御を行う方法とする。１６フレームで階調制御が完結するためには、１６種類の４×４画素パターンが必要となるが、基本となる階調オン・オフパターンではＧＰＴＮＡ、ＧＰＴＮＢ、ＧＰＴＮＣ、ＧＰＴＮＤの４種であるため、この４種のパターンから残り１２種のオン・オフパターンの作成が必要となる。このときの１６種類の４×４画素パターンをブロック０〜ブロック１５と規定し、以下にブロック０〜ブロック１５の作成方法を示す。

９／３２階調（奇数階調）の表示データに対しては、階調パターンレジスタＰｒｇに保持された基本となる階調オン・オフパターンから、
ブロック０、４、８、１２にはＧＰＴＮＡ０９パターンを、
ブロック１、５、９、１３にはＧＰＴＮＢ０９パターンを、
ブロック２、６、１０、１４にはＧＰＴＮＣ０９パターンを、
ブロック３、７、１１、１５にはＧＰＴＮＤ０９パターンを、それぞれ適用する。

ブロック０では階調パターンレジスタＰｒｇに保持されたＧＰＴＮＡ０９パターンをそのまま適用し、４×４画素のブロックを生成する、
ブロック１ではＧＰＴＮＢ０９パターンをそのまま適用し、階調パターンを生成する、
ブロック２ではＧＰＴＮＣ０９パターンをそのまま適用し、階調パターンを生成する、
ブロック３ではＧＰＴＮＤ０９パターンをそのまま適用し、階調パターンを生成する。

ブロック４ではＧＰＴＮＡ０９パターンの左側の縦１列を右側に移動させ、階調パターンを生成する、
ブロック５ではＧＰＴＮＢ０９パターンの左側の縦１列を右側に移動させ、階調パターンを生成する、
ブロック６ではＧＰＴＮＣ０９パターンの左側の縦１列を右側に移動させ、階調パターンを生成する、
ブロック７ではＧＰＴＮＤ０９パターンの左側の縦１列を右側に移動させ、階調パターンを生成する。

ブロック８ではＧＰＴＮＡ０９パターンの左側の縦２列を右側に移動させ、階調パターンを生成する、
ブロック９ではＧＰＴＮＢ０９パターンの左側の縦２列を右側に移動させ、階調パターンを生成する、
ブロック１０ではＧＰＴＮＣ０９パターンの左側の縦２列を右側に移動させ、階調パターンを生成する、
ブロック１１ではＧＰＴＮＤ０９パターンの左側の縦２列を右側に移動させ、階調パターンを生成する。

ブロック１２ではＧＰＴＮＡ０９パターンの左側の縦３列を右側に移動させ、階調パターンを生成する、
ブロック１３ではＧＰＴＮＢ０９パターンの左側の縦３列を右側に移動させ、階調パターンを生成する、
ブロック１４ではＧＰＴＮＣ０９パターンの左側の縦３列を右側に移動させ、階調パターンを生成する、
ブロック１５ではＧＰＴＮＤ０９パターンの左側の縦３列を右側に移動させ、階調パターンを生成する。

このように、ＧＰＴＮＡ０９、ＧＰＴＮＢ０９、ＧＰＴＮＣ０９、ＧＰＴＮＤ０９の各階調パターンに基づき、１６個の４×４画素ブロックを生成する。その他の３２階調時の奇数階調に関しては９／３２階調と同様の方法にてブロック０〜１５を生成する。

図１２は４×４画素のブロックを使用しての広範囲表示制御の方法を示す。ブロック０〜ブロック１５の各階調パターンを作成後、表示画面に対する表示制御を行う。上記で作成した４×４画素のブロック０〜ブロック１５を１単位として広範囲の表示制御に使用する。まず、最初のフレーム（１フレーム目）では、表示領域全体にブロック０を配置する。次の２フレーム目においては、表示領域全体にブロック１を配置する。以下、３フレーム目には表示領域全体にブロック２、４フレーム目には表示領域全体にブロック３というように、フレームの増加に対して順次ブロック数を増加させていく。最後の１６フレーム目では、表示領域全体にブロック１５を配置し、表示領域全体としては１６フレームに渡り、ブロック０〜ブロック１５を必ず１回使用することが可能となる。以上のようにして表示部に表示画面を作成する。

図１３は図１２の表示制御方法にて表示される９／３２階調（３２階調表現の階調９）の広範囲表示を示し、図１４は図１２の表示制御によって表示される４×４画素での１６フレーム点灯回数を示す。広範囲での表示制御方法を階調パターンのブロック０〜ブロック１５を使用して表示した場合、１６×１６画素マトリックスでは図１３のように表示される。最終的に各画素の点灯回数は９／３２階調では５／１６回となり、４×４画素のすべての画素が５／１６回点灯する。

図１５は、基本および追加の階調オン・オフパターンを用いた８／３２階調についての３２ブロックを示す。階調制御を行うにあたり、８／３２階調は８種のパターンで構成されるため、各画素の階調を３２フレームでの点灯回数で制御し、かつフリッカが発生しないよう４×４画素のマトリックス単位で点灯制御を行う方法とする。３２フレームで階調制御が完結するためには、３２種類の４×４画素パターンが必要となるが、基本となる階調オン・オフパターンではＧＰＴＮＡ、ＧＰＴＮＢ、ＧＰＴＮＣ、ＧＰＴＮＤ、ＧＰＴＮＥ、ＧＰＴＮＦ、ＧＰＴＮＧ、ＧＰＴＮＨの８種であるため、この８種のパターンから残り２４種のオン・オフパターンの作成が必要となる。このときの３２種類の４×４画素パターンをブロック０〜ブロック３１と規定し、以下にブロック０〜ブロック３１の作成方法を示す。

３２階調制御を選択した場合、８／３２階調（偶数階調）の表示データに対して、階調パターンレジスタＰｒｇに保持された基本および追加の階調オン・オフパターンから、
ブロック０、８、１６、２４にはＧＰＴＮＡ０８パターンを、
ブロック１、９、１７、２５にはＧＰＴＮＢ０８パターンを、
ブロック２、１０、１８、２６にはＧＰＴＮＣ０８パターンを、
ブロック３、１１、１９、２７にはＧＰＴＮＤ０８パターンを、
ブロック４、１２、２０、２８にはＧＰＴＮＥ０８パターンを、
ブロック５、１３、２１、２９にはＧＰＴＮＦ０８パターンを、
ブロック６、１４、２２、３０にはＧＰＴＮＧ０８パターンを、
ブロック７、１５、２３、３１にはＧＰＴＮＨ０８パターンを、をそれぞれ適用する。

ブロック０では階調パターンレジスタＰｒｇに保持されたＧＰＴＮＡ０８パターンをそのまま適用し、４×４画素のブロックを生成する、
ブロック１ではＧＰＴＮＢ０８パターンをそのまま適用し、階調パターンを生成する、
ブロック２ではＧＰＴＮＣ０８パターンをそのまま適用し、階調パターンを生成する、
ブロック３ではＧＰＴＮＤ０８パターンをそのまま適用し、階調パターンを生成する。

ブロック４ではＧＰＴＮＥ０８パターンをそのまま適用し、階調パターンを生成する、
ブロック５ではＧＰＴＮＦ０８パターンをそのまま適用し、階調パターンを生成する、
ブロック６ではＧＰＴＮＧ０８パターンをそのまま適用し、階調パターンを生成する、
ブロック７ではＧＰＴＮＨ０８パターンをそのまま適用し、階調パターンを生成する。

ブロック８ではＧＰＴＮＡ０８パターンの左側の縦１列を右側に移動させ、階調パターンを生成する、
ブロック９ではＧＰＴＮＢ０８パターンの左側の縦１列を右側に移動させ、階調パターンを生成する、
ブロック１０ではＧＰＴＮＣ０８パターンの左側の縦１列を右側に移動させ、階調パターンを生成する、
ブロック１１ではＧＰＴＮＤ０８パターンの左側の縦１列を右側に移動させ、階調パターンを生成する。

ブロック１２ではＧＰＴＮＥ０８パターンの左側の縦１列を右側に移動させ、階調パターンを生成する、
ブロック１３ではＧＰＴＮＦ０８パターンの左側の縦１列を右側に移動させ、階調パターンを生成する、
ブロック１４ではＧＰＴＮＧ０８パターンの左側の縦１列を右側に移動させ、階調パターンを生成する、
ブロック１５ではＧＰＴＮＨ０８パターンの左側の縦１列を右側に移動させ、階調パターンを生成する。

ブロック１６ではＧＰＴＮＡ０８パターンの左側の縦２列を右側に移動させ、階調パターンを生成する、
ブロック１７ではＧＰＴＮＢ０８パターンの左側の縦２列を右側に移動させ、階調パターンを生成する、
ブロック１８ではＧＰＴＮＣ０８パターンの左側の縦２列を右側に移動させ、階調パターンを生成する、
ブロック１９ではＧＰＴＮＤ０８パターンの左側の縦２列を右側に移動させ、階調パターンを生成する。

ブロック２０ではＧＰＴＮＥ０８パターンの左側の縦２列を右側に移動させ、階調パターンを生成する、
ブロック２１ではＧＰＴＮＦ０８パターンの左側の縦２列を右側に移動させ、階調パターンを生成する。、
ブロック２２ではＧＰＴＮＧ０８パターンの左側の縦２列を右側に移動させ、階調パターンを生成する、
ブロック２３ではＧＰＴＮＨ０８パターンの左側の縦２列を右側に移動させ、階調パターンを生成する。

ブロック２４ではＧＰＴＮＡ０８パターンの左側の縦３列を右側に移動させ、階調パターンを生成する、
ブロック２５ではＧＰＴＮＢ０８パターンの左側の縦３列を右側に移動させ、階調パターンを生成する、
ブロック２６ではＧＰＴＮＣ０８パターンの左側の縦３列を右側に移動させ、階調パターンを生成する、
ブロック２７ではＧＰＴＮＤ０８パターンの左側の縦３列を右側に移動させ、階調パターンを生成する。

ブロック２８ではＧＰＴＮＥ０８パターンの左側の縦３列を右側に移動させ、階調パターンを生成する、
ブロック２９ではＧＰＴＮＦ０８パターンの左側の縦３列を右側に移動させ、階調パターンを生成する、
ブロック３０ではＧＰＴＮＧ０８パターンの左側の縦３列を右側に移動させ、階調パターンを生成する、
ブロック３１ではＧＰＴＮＨ０８パターンの左側の縦３列を右側に移動させ、階調パターンを生成する。

このようにＧＰＴＮＡ０８、ＧＰＴＮＢ０８、ＧＰＴＮＣ０８、ＧＰＴＮＤ０８、ＧＰＴＮＥ０８、ＧＰＴＮＦ０８、ＧＰＴＮＧ０８、ＧＰＴＮＨ０８の各階調パターンに基づき、３２個の４×４画素ブロックを生成する。その他の３２階調時の偶数階調に関しては８／３２階調と同様の方法にてブロック０〜３１を生成する。

図１６は、８／３２階調の広範囲表示を示し、図１７は４×４画素での３２フレーム点灯回数を示す。広範囲での表示制御を階調パターンのブロック０〜ブロック３１を使用して表示した場合、１６×１６画素マトリックスでは図１６のように表示される。最終的に各画素の点灯回数は８／３２階調では９／３２回となり、４×４画素のすべての画素が９／３２回点灯する。１６／３２階調切替制御部２−２にて１６階調制御を選択した場合には、３２階調時の奇数階調と同様の方法を用いてブロック０〜ブロック１５を生成し、表示制御を行うことにより、１６階調を表現する。

なお、図５に示す実施例では、画素ブロックデータａ〜ｐをセレクタ５７から、画素同期信号に同期して１ビットづつ出力するが、表示データは、水平ブロックカウンタ６７のカウントデータＸａ（１フレーム上の水平方向の画素ブロック番号を表わす）と、垂直ブロックカウンタ６８のカウントデータｙａ（１フレーム上の垂直方向の画素ブロック番号を表わす）でアクセスされてＶＲＡＭ７から１個が読み出されるので、ＶＲＡＭ７から読み出される１個の表示データＡに、ＬＣＤ１１の４×４表示画素が対応する。仮に、１個の表示データＡが表示１画素に対応付けられるものと想定されているときには、想定画面サイズの４×４倍の拡大表示になる。これを１倍の表示にする場合には、水平ブロックカウンタ６７を、画素同期信号をカウントし水平同期信号でクリアされる水平画素カウンタに変更するか、又はカウントクロックを画素同期信号に変更しかつクリア信号を水平同期信号に変更し、更に、垂直ブロックカウンタ６８を、水平同期信号をカウントし垂直同期信号でクリアされる垂直画素カウンタに変更するか、又はカウントクロックを水平同期信号に変更しかつクリア信号を垂直同期信号に変更する。

図１８に、Ｒ，Ｇ，Ｂカラー表示に適用する、第２実施例を示す。これは、図５に示す第１実施例のＬＣＤＣ６を、大略でＲ，Ｇ，Ｂ用に各１組、合計３組の、１６／３２階調切換え制御６１および中間調処理５０を備えるものとし、しかも、Ｇ移相値レジスタ６４およびＢ移相値レジスタ６５を付加して、Ｇ中間調処理においてＧ移相値レジスタ６４の移相値分、Ｘｂ，Ｙｂ（によって表されるカウントデータ０〜１５）の値をシフトし、かつ、Ｂ中間調処理においてＢ移相値レジスタ６５の移相値分、Ｘｂ，Ｙｂ（によって表されるカウントデータ０〜１５）の値をシフトするようにした。そのため、本実施例では、フレーム同期信号の供給を、Ｒ中間調処理に供給開始するときからＧ移相値レジスタ６４の移相値分遅らしてＧ中間調処理に供給開始し、Ｂ移相値レジスタ６４の移相値分遅らしてＢ中間調処理に供給開始する各遅延回路をＧ中間調処理およびＢ移相値レジスタ６４に備えている。

カラー表示時には、ＶＲＡＭ７に、１６ｂｉｔ／画素のＭＳＢ側からＲ(赤)を５ｂｉｔ、Ｇ(緑)を６ｂｉｔ、Ｂ(青)を５ｂｉｔとした表示データが格納される。ＶＲＡＭ７から読み出した表示データを、画像データ分離６０が、Ｒ(赤)を５ｂｉｔ、Ｇ(緑)を６ｂｉｔ、Ｂ(青)を５ｂｉｔに分割し、各色ともそのうちＭＳＢ側４ｂｉｔを取り出し、それらを各５ｂｉｔの階調データＢｒ，Ｂｇ，Ｂｂとしてパターンレジスタ３に出力する。

中間調処理５０の各組（各色）宛ての中間調処理は、図５〜図１７を参照して前述したパターンデータ読み出し出力を行う。加えて、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色の階調オン／オフパターン（画素ブロックのパターンデータ）が同一とならないように、Ｇ移相値レジスタ６４の移相値分の遅れをＧ用の中間調処理に加え、かつ、Ｂ移相値レジスタ６５の移相値分の遅れをＢ用の中間調処理に加えて、色間で指定するブロック番号が異なるようにする。

図１９に、カラー表示における、フレーム切換りに連動するセクション内のブロック番号シフトを示す。図示例は、Ｇ移相値レジスタ６４の移相値を５とし、Ｂ移相値レジスタ６５の移相値を１０とした場合のものである。Ｒの表示制御におけるブロック０〜ブロック１５の配置は図１２と同様となる。Ｇの表示制御におけるブロック０〜ブロック１５の配置は、Ｇ移相値レジスタ６４に移相値５が設定されている場合、セクションの１行目の左端にブロック５が配置され、ブロック６，ブロック７と４行目までが順次配置される。Ｂの表示制御におけるブロック０〜ブロック１５の配置は、Ｂ移相値レジスタ６５に移相値１０が設定されている場合、セクション１行目の左端にブロック１０が配置され、ブロック１１，ブロック１２と４行目まで順次配置される。このようにすることにより、各ブロックの配置位置でのＲ，Ｇ，Ｂの階調オン／オフパターンは、同一時点には、すべて異なるパターンとなる。第２実施例のその他の構成および機能は、上述の図１〜図１７に示す第１実施例のものと同様である。

図２０に、第３実施例のＬＣＤＣ６の機能構成の概要を示す。第３実施例は、第１実施例の水平シフタ５５ａを垂直シフタ５５ｂに変更し、基本パターングループの階調値対応のパターンを変更したものである。その他の構成は、図１〜１７に示した第１実施例と同様である。以下では、相違部分を説明する。

垂直シフタ５５ｂは、基本パターンを、その内部のデータを垂直ｙ方向に１画素シフトするｙ方向１画素シフト，垂直ｙ方向に２画素シフトするｙ方向２画素シフトおよび垂直ｙ方向に３画素シフトするｙ方向３画素シフトを行うものであり、いずれのシフトも、第１実施例の回転器５５と同様に、２バイト構成の基本パターンデータのデータ位置を電気リード配線によって、上記画素シフトしたものに入れ換えるものである。カウンタ４９のカウントデータＹｂがシフト量を指定する。すなわち、Ｙｂ＝０は垂直ｙ方向画素シフト量０を、Ｙｂ＝１は垂直ｙ方向画素シフト量１を、Ｙｂ＝２は垂直ｙ方向画素シフト量２を、Ｙｂ＝３は垂直ｙ方向画素シフト量３を、それぞれ指定する。

ＶＲＡＭ７に格納されそしてＬＣＤＣ６によって読み出される表示データは、第１実施例と同様に、１６ｂｉｔ（２バイト）構成であり、モノクロ表示時には該１６ｂｉｔのＬＳＢ側５ｂｉｔにモノクロ表示の階調データが格納される。画像データ分離６０が、ＶＲＡＭ７から読み出した１６ｂｉｔのＬＳＢ側４ｂｉｔを階調データとして摘出してアドレス指定データとしてパターンレジスタＰｒｇに出力する。

この第３実施例の垂直シフタ５５ｂを用いても、第２実施例と同様なカラー階調表示装置を構成することが可能である。

図２１に、第４実施例のＬＣＤＣ６の機能構成の概要を示す。第４実施例は、水平シフタ５５ａを使用しない基本，追加パターングループの発光パターンデータのみの出力モードと、第１実施例の基本，追加パターングループおよびシフトパターングループの出力モードとを、選択できるようにしたものである。この選択を、第４実施例では、セレクタ５６に与える選択信号Ｙｂを選択的に０を表すデータに固定する信号切換え６６で実現する。フレームブロックカウンタ４９ａまたは４９ｂがセレクタ４７を介してセレクタ５６に与える選択信号Ｙｂは、０〜３の数値を示す２ビットデータであり、それが０を表すデータであるとき、セレクタ５６は、パターンレジスタＰｒｇが出力する１画素ブロックの１６ビット（２バイト）データをそのまま後段のセレクタ５７に出力する。

ＣＰＵ１が、基本パターングループの発光パターンデータのみの出力モードを指定する信号Ｌを、信号切換え６６に与えると、信号切換え６６は、２ビットデータである選択信号Ｙｂの２ビットを、各ビットラインに接続したダイオードを介してＬに変更する。これにより、セレクタ５６に与えられるＹｂは０を表すものに固定され、セレクタ５６は、定常的に、パターンレジスタＰｒｇが出力する１画素ブロックの１６ビット（２バイト）データをそのまま後段のセレクタ５７に出力する。ＣＰＵ１が、信号切換え６６に与える信号をＨにすると、セレクタ５６に与えられるＹｂは、フレームブロックカウンタ４９ａまたは４９ｂがセレクタ４７を介してセレクタ５６に与える２ビットデータであって、セクション内の行番号を示し、セクション内行番号の切換りのたびに、値が変化して、セレクタ５６は、順次に、パターンレジスタＰｒｇが出力する１画素ブロックの基本パターンデータ，それを１画素水平シフトした１，２画素水平シフトしたデータ２、および、３画素水平シフトしたデータ３を、この順で出力する。なお、ＣＰＵ１が信号切換え６６に与える信号のＬ／Ｈは、ユーザが初期設定キー１８を操作して行う初期設定メニューの中の、操作ボードの初期設定メニューの入力画面においてユーザが選択指定する。

本発明の第１実施例の階調表示装置を装備した操作ボード１０を備える複合機能複写機ＭＦ１の機構概要を示す縦断面図である。 図１に示す複写機ＭＦ１の操作ボード１０上面の一部を示す拡大平面図である。 （ａ）は、操作ボード１０に「読み取り」が入力されたときに操作ボード１０の液晶ディスプレイ１１に表示される「読み取り」入力画面を示す拡大平面図、（ｂ）は原稿読み取りで得た画像を表示した画像表示画面を示す拡大平面図である。 操作ボード１０の電気系統の構成の概要を示すブロック図である。 図４に示すＬＣＤＣ（表示コントローラ）６の機能構成の概要を示すブロック図である。 （ａ）は、１画素ブロック内の各画素に宛てた各表示ビットをａ〜ｐの記号で示す、ビット分布パターンの平面図、（ｂ）は、（ａ）の１画素ブロック宛てのビットａ〜ｐの、メモリ読み書きおよびデータ転送におけるビット配列を示すブロック図、（ｃ）は図５に示すデータ変換６２の構成を示すブロック図である。 図４に示すＲＯＭ２に格納されていて、ＲＡＭ３に設定された図５に示すパターンレジスタＰｒｇに書き込まれる基本，追加パターングループの画素ブロックデータを、ブロック内画素分布に対応付けて示すブロック図であって、階調値１〜１２に割り当てたものを示す。 図４に示すＲＯＭ２に格納されていて、ＲＡＭ３に設定された図５に示すパターンレジスタＰｒｇに書き込まれる基本，追加パターングループの画素ブロックデータを、ブロック内画素分布に対応付けて示すブロック図であって、階調値１３〜２４に割り当てたものを示す。 図４に示すＲＯＭ２に格納されていて、ＲＡＭ３に設定された図５に示すパターンレジスタＰｒｇに書き込まれる基本，追加パターングループの画素ブロックデータを、ブロック内画素分布に対応付けて示すブロック図であって、階調値２５〜３０に割り当てたものを示す。 階調値に割り付けた基本パターングループ内パターンデータの識別記号を示す図表である。 （ａ）は、図６の（ａ）に示す１画素ブロック内のビット配列を、水平方向１画素シフト，水平方向２画素シフトおよび水平方向３画素シフトした回転したビット配列を示す平面図、（ｂ）は、階調値９に対して出力される画素ブロックデータＮｏ．およびデータを示す平面図である。 図５に示すカウンタ４８ａ，４９ａのカウントデータＸｂａ，Ｙｂａで表される、セクション内ブロック番号の配列を示す平面図であり、図１２上の各ブロック番号は、図１１の（ｂ）に示す１６種のパターン群の各パターンを表す。 図５に示すパターンレジスタＰｒｇから、階調値５宛てに読み出された基本パターングループの基本パターンデータと、それを回転した回転パターンデータ、合わせて１６種の、１セクション（４×４ブロック）内に配列されるパターン群を示すブロック図である。 図１２に示すフレームの切換りに連動する表示データ分布の切換りによって、１６フレーム期間に表現される各画素ブロックの階調比（点灯画素数／全画素数）を示す図表である。 階調値が偶数（８）の場合に８×４画素ブロックの各ブロックに宛てられるパターンを示す平面図である。 ０〜３１ブロック番号配列によって生成される１セクション内の、階調値９宛ての表示データ分布を示す平面図であり、「１」は１画素の点灯を指示し、「０」は消灯を指示する。 図１６に示すフレームの切換りに連動する表示データ分布の切換りによって、１６フレーム期間に表現される各画素ブロックの階調比（点灯画素数／全画素数）を示す図表である。 本発明の第２実施例の、カラー階調表示装置の主要部を示すブロック図である。 図１８に示すＲ，Ｇ，Ｂ中間調処理のそれぞれにおけるセクション内ブロック番号の配列を示す平面図である。 第３実施例のＬＣＤＣ（表示コントローラ）６の機能構成の概要を示すブロック図である。 第３実施例のＬＣＤＣ（表示コントローラ）６の機能構成の概要を示すブロック図である。

符号の説明

１１：液晶タッチパネル

Claims (14)

1. 水平および垂直方向に広がりがある表示面をもち、該表示面にオン／オフ信号の区分の画素単位で表示／非表示を行う２次元表示手段；
   水平および垂直方向に複数画素でなる画素ブロックの、各画素の発光／非発光を指示するオン／オフ信号の分布と該画素ブロックの表示階調を表現する、それぞれが異なった階調を表現する複数の発光パターンデータでなる基本パターングループ、ならびに、前記階調の奇数値又は偶数値に宛てられた追加パターングループ、を格納する階調メモリ；
   該階調メモリから、階調データに対応する発光パターンデータを読み出す手段；
   フレーム同期信号をカウントしカウント値に対応して発光パターン変更指示信号を変更する手段；
   前記階調メモリから読み出された発光パターンデータを、前記変更指示信号が指定する発光パターンデータに置換するパターン変更手段；および、
   該パターン変更手段が置換した発光パターンデータのオン／オフ信号を前記２次元表示手段に出力する手段；
   を備える階調表示装置。
2. 前記基本パターングループおよび追加パターングループはそれぞれ、オンオフ信号の分布パターンが異なる複数グループであり；
   階調表示装置は更に、フレーム同期信号をカウントしカウント値に対応してグループ指示信号を変更する手段；を備え、
   前記発光パターンデータを読み出す手段は、前記階調メモリから、前記グループ指示信号が指定する基本パターングループ又は追加パターングループの、階調データに対応する発光パターンデータを読み出す；請求項１に記載の階調表示装置。
3. 前記発光パターン変更指示信号を変更する手段とグループ指示信号を変更する手段の一方は、フレーム同期信号をカウントして設定値までカウントするとカウントデータを初期化してまたカウントする第１循環カウンタであり、他方は、第１循環カウンタの設定値までのカウントアップをカウントして設定値までカウントするとカウントデータを初期化してまたカウントする第２循環カウンタである；請求項２に記載の階調表示装置。
4. 第１循環カウンタは、狭範囲の階調を表す狭階調表示においてフレーム同期信号をカウントして狭階調用設定値までカウントするとカウントデータを初期化してまたカウントする狭階調用第１循環カウンタ、および、広範囲の階調を表す広階調表示においてフレーム同期信号をカウントして広階調用設定値までカウントするとカウントデータを初期化してまたカウントする広階調用第２循環カウンタ、を含み；第２循環カウンタも、狭階調用第１循環カウンタの狭階調用設定値までのカウントアップをカウントして設定値までカウントするとカウントデータを初期化してまたカウントする狭階調用第２循環カウンタ、および、広階調用第１循環カウンタの広階調用設定値までのカウントアップをカウントして設定値までカウントするとカウントデータを初期化してまたカウントする広階調用第２循環カウンタ、を含む；請求項３に記載の階調表示装置。
5. 追加パターングループが宛てられた前記階調の奇数値又は偶数値に広階調用循環カウンタのカウント値が、他の階調値には狭階調用循環カウンタのカウント値が宛てられる；請求項４に記載の階調表示装置。
6. 前記階調メモリから、階調データに対応する発光パターンデータを読み出す手段は、前記階調データが表わす広範囲の階調よりも狭範囲の階調を表わす狭域階調データを、前記広範囲の階調を表わす階調データに変換する手段を含む；請求項１乃至５のいずれか１つに記載の階調表示装置。
7. 前記パターン変更手段を使用しない基本パターングループおよび追加パターングループの発光パターンデータのみの出力と、パターン変更手段にて変更した発光パターンデータを併用する出力を選択する手段；を更に備える、請求項１乃至６のいずれか１つに記載の階調表示装置。
8. 前記パターン変更手段は、発光パターン変更指示信号に対応する画素数分、水平方向にオン／オフ信号をシフトした発光パターンデータに変換する水平シフト手段である；請求項１乃至７のいずれか１つに記載の階調表示装置。
9. 前記パターン変更手段は、発光パターン変更指示信号に対応する画素数分、垂直(y)方向にオン／オフ信号をシフトした発光パターンデータに変換する垂直シフト手段である；請求項１乃至７のいずれか１つに記載の階調表示装置。
10. 階調データに対応する発光パターンデータを読み出す手段を、Ｒ，ＧおよびＢ階調データの各表示用に１組、合計で３組備え；更に、少なくとも２組に、他の組とは基本パターングループ又は回転角を異にするための移相値を加える手段を備える；請求項１乃至９の何れか１つに記載のカラーの階調表示装置。
11. 光像を、それを表す画像データに変換する撮像装置；および、
    該撮像装置が発生する画像データを前記２次元表示手段に表示する、請求項１乃至１０のいずれか１つに記載の階調表示装置；を備える光像読み取り装置。
12. 原稿の画像を読み取って該画像を表わす画像データを発生する原稿スキャナ；および、
    該原稿スキャナが発生する画像データを前記２次元表示手段に表示する、請求項１乃至１０のいずれか１つに記載の階調表示装置；を備える原稿読み取り装置。
13. 請求項１２に記載の原稿読み取り装置；
    画像データが表す画像を用紙上に形成するプリンタ；および、
    前記原稿読み取り装置が発生する画像データを前記プリンタの作像特性に適合する画像データに変換する画像データ処理手段；を備える画像形成装置。
14. 前記階調表示装置は、前記画像形成装置にユーザ指示を与える操作端末にある；上記に記載の画像形成装置。
    

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