JP2007219099A - 画像表示装置及び画像表示装置の駆動方法 - Google Patents

画像表示装置及び画像表示装置の駆動方法 Download PDF

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Abstract

【課題】本発明は、駆動シーケンス切り換え時における、色の変化を軽減させることのできる画像表示装置及びその駆動方法を提供することを目的とする。
【解決手段】複数のサブフィールドの各々の点灯又は非点灯を規定した点灯パターンテーブルに従って、表示パネルに多階調表示する画像表示装置は、入力画像信号に応じて複数の点灯パターンテーブルから１つの点灯パターンテーブルを選択する表示パターンテーブル選択回路と、複数のゲイン特性から１つの点灯パターンテーブルに対応する１つのゲイン特性を選択するゲイン特性生成回路と、１つのゲイン特性に従って入力画像信号の最大振幅を制限することによりゲイン制限後画像信号を出力するゲイン制御回路を含み、１つの点灯パターンテーブルに従ってゲイン制限後画像信号のレベルに応じて複数のサブフィールドの点灯を制御することにより表示パネルに画像を多階調表示する。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像表示装置およびその駆動方法に関し、特に、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ：Plasma Display Panel）を駆動するのに適した画像表示装置およびその駆動方法に関する。
近年、表示装置の大型化に伴って薄型の表示装置が要求され、各種類の薄型の表示装置が提供されている。例えば、ディジタル信号のままで表示するマトリックスパネル、すなわち、ＰＤＰ 等のガス放電パネルや、ＤＭＤ （Digital Micromirror Device）、ＥＬ表示素子、蛍光表示管、液晶表示素子等のマトリックスパネル等が提供されている。このような薄型の表示装置のうち、ガス放電パネルは、大画面化が容易であること、自発光タイプで表示品質が良いこと、並びに、応答速度が速いこと等の理由から大画面で直視型のＨＤＴＶ（高品位テレビ）用表示デバイスとして実用化に至っている。
プラズマディスプレイ装置は、各フィールド（フレーム）内にアドレスパルスと複数の維持放電パルス（サステインパルス）で構成される重み付けされた複数のサブフィールド（ＳＦ：発光ブロック）を設け、各サブフィールドを点灯または不点灯とすることにより多階調制御して画像表示を行う。上記のような複数のサブフィールドの点灯／ 不点灯を制御して多階調表示を行う画像表示装置において、低輝度の表現力を向上させることが望まれ、そして、駆動シーケンスの切り換えのショックを緩和し、駆動シーケンスの頻繁な切り換わりを防ぎつつ低輝度の表現力を向上させることが要望されている。
従来、低輝度の表現力を向上させる方式として、表示映像の最大輝度が低く発光しないサブフィールドがある場合、駆動シーケンスを切り換えて低輝度側の階調数を増やすようにしたディスプレイの駆動方式が提案されている。切り換え前の駆動シーケンスにおいて、最小のサブフィールドから最大のサブフィールドまでのＳＦｍｉｎ〜ＳＦｍａｘが画像表示に使用されているとして、切り換え後の駆動シーケンスにおいては、最大の重み（長さ）のサブフィールドＳＦｍａｘに替えて、最小のサブフィールドＳＦｍｉｎの半分の重み（長さ）をもつサブフィールドＳＦｍｉｎ−１を使用することにより、サブフィールドＳＦｍｉｎ〜ＳＦｍａｘ−１，ＳＦｍｉｎ−１を画像表示に使用する。この場合、表現できる最大輝度は低下するが、低輝度側の階調数を増加させることができる。
さらに改良した方式として、ＳＦｍａｘの使用率がある閾値を下回った場合に駆動シーケンスを切り換えることで、切り換えの際に起こる視覚的なショックの軽減を図るとともに、駆動シーケンスの切り換え閾値にヒステリシス特性を持たせ、駆動シーケンスが切り替わっている期間の増加を図る方法が提案されている(特許文献1参照)。
特開２００５−２３４３６９号公報
従来の方式では、最大の重みを持つサブフィールドＳＦｍａｘの使用率が零でないときに閾値を下回り駆動シーケンスが切り替わると、少数存在するＳＦｍａｘを使用する画素の階調は、点灯すべきＳＦｍａｘが存在しないために全く別の階調に置き換わってしまう。この場合、正しく輝度が表現できず、色が大きく変化する可能性がある。
以上を鑑み、本発明は、駆動シーケンス切り換え時における、色の変化を軽減させることのできる画像表示装置及びその駆動方法を提供することを目的とする。
１フィールドを重み付けされた複数のサブフィールドに分割し、各入力画像信号レベル毎に該複数のサブフィールドの各々の点灯又は非点灯を規定した点灯パターンテーブルに従って、該複数のサブフィールドの点灯を制御することにより、表示パネルに多階調表示する画像表示装置は、入力画像信号に応じて複数の点灯パターンテーブルから１つの点灯パターンテーブルを選択する表示サブフィールド選択回路と、複数のゲイン特性から該１つの点灯パターンテーブルに対応する１つのゲイン特性を選択するゲイン特性生成回路と、該１つのゲイン特性に従って該入力画像信号の最大振幅を制限することによりゲイン制限後画像信号を出力するゲイン制御回路を含み、該１つの点灯パターンテーブルに従って該ゲイン制限後画像信号のレベルに応じて該複数のサブフィールドの点灯を制御することにより、表示パネルに画像を多階調表示することを特徴とする。
画像表示装置の駆動方法は、１フィールドを重み付けされた複数のサブフィールドに分割し、各入力画像信号レベル毎に該複数のサブフィールドの各々の点灯又は非点灯を規定した点灯パターンテーブルに従って、該複数のサブフィールドの点灯を制御することにより、表示パネルに多階調表示する画像表示装置において、入力画像信号に応じて複数の点灯パターンテーブルから１つの点灯パターンテーブルを選択する段階と、複数のゲイン特性から該１つの点灯パターンテーブルに対応する１つのゲイン特性を選択する段階と、該１つのゲイン特性に従って該入力画像信号の最大振幅を制限することによりゲイン制限後画像信号を出力する段階と、該１つの点灯パターンテーブルに従って該ゲイン制限後画像信号のレベルに応じて該複数のサブフィールドの点灯を制御することにより表示パネルに画像を多階調表示する段階を含むことを特徴とする。
本発明によれば、駆動シーケンス切り換えの際にゲイン特性を切り換えることにより画像信号の最大振幅を制限することで、駆動シーケンス切り換えの際に置換されるサブフィールドを点灯する画素が存在しなくなる。これにより、駆動シーケンス切り換えに時に、点灯パターンが切り捨てられることにより点灯画素の輝度が変化することはなくなる。ゲイン特性の切り替えによる画素の輝度変化はあるが、入力階調に対する出力階調を示す特性（ゲイン特性）を緩やかに変化するカーブとしておくことで、駆動シーケンス切り換えにともなう輝度変化及び色変化の視覚的な違和感を軽減することができる。また同じゲイン特性を３原色に共通に適用すれば、点灯パターンテーブルが切り替わっても３原色の比率が変化することがなく、表示色の変化を軽減することができる。
以下に、本発明の実施例を、添付の図面を用いて詳細に説明する。
図１は本発明による画像表示装置の第１の実施例を示すブロック図である。図１において、参照符号１はディジタルの映像信号入力端子、２は水平同期信号，垂直同期信号，表示期間を示す表示期間信号およびクロック信号等の同期信号入力端子、３は多階調化処理回路、４はフィールドメモリ、５は駆動制御回路、６はＳＦ使用率検出回路、７は表示ＳＦ選択回路、８はタイミング生成回路、９は表示パネル、そして１０はゲイン特性生成回路を示している。
多階調化回路３は、ディジタル映像信号入力端子１から入力された映像信号のＰＤＰ表示に必要な信号処理を行い、処理後の信号をフィールドメモリ４及びＳＦ使用率検出回路６に出力する。フィールドメモリ４は、多階調化回路３から供給される１フィールド分のデータを記憶する。駆動制御回路５は、フィールドメモリ４に１フィールド分のデータが記憶された次のフィールド期間において、１フィールド分の格納データを各サブフィールド毎に纏めて順次読み出す。読み出されたデータは、表示パネル９に供給される。表示パネル９は、例えば、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）等の表示パネルであり、各種ドライバ（例えば、三電極交流駆動型ＰＤＰにおけるＸドライバ、Ｙドライバおよびアドレスドライバ）等を含む。
タイミング生成回路８は、同期信号等の各種タイミング信号を生成する回路である。
ＳＦ使用率検出回路６はサブフィールドごとに表示画素数を検出し、検出結果を表示ＳＦ選択回路７に出力する。重みの大きい（時間的に長い）サブフィールドを用いている画素数が多いほど、画像全体が明るいことになる。この画像全体の階調（明るさ／暗さ）を示すＳＦ使用率検出回路６の出力に応じて、表示ＳＦ選択回路７は、複数の点灯パターンテーブルのうち１つを選択する選択信号を出力する。ここで点灯パターンテーブルとは、表示すべきディジタル映像信号の各階調に対して、複数のサブフィールドの何れのサブフィールドを点灯させるかを規定するテーブルである。
例えば、サブフィールドＳＦｂ１からＳＦｂ１０までの１０個のサブフィールドを用意しておき、画像全体が明るめの時はＳＦｂ３からＳＦｂ１０までの８個のサブフィールドを用いる。この場合、ＳＦｂ１からＳＦｂ２に対応する細かな階調については、後述するように誤差拡散処理により救済するしかないので、表現能力が落ちることになる。また画像全体が暗めの時はＳＦｂ１からＳＦｂ８までの８個のサブフィールドを用いる。これにより細かな階調の表現能力が向上する。この場合、ＳＦｂ９からＳＦｂ１０を点灯する明るい階調については、飽和させるように点灯パターンテーブルが規定されている。
表示ＳＦ選択回路７が出力する選択点灯パターンテーブルを示す選択信号は、多階調化回路３、駆動制御回路５、及びゲイン特性生成回路１０に供給される。駆動制御回路５は、選択信号に対応するサブフィールドを選択（ＳＦｂ１からＳＦｂ１０のうちで例えばＳＦｂ３からＳＦｂ１０を選択）して、フィールドメモリ４から画像表示データを読み出して表示パネル９に供給する。
ゲイン特性生成回路１０は、前記表示ＳＦ選択回路７の出力に応じてゲイン特性情報を生成し、多階調化処理回路３に出力する。ここでゲイン特性情報とは、ゲイン特性カーブを表現するデータである。多階調化回路３は、表示ＳＦ選択回路７からのゲイン特性情報に応じて、ディジタル映像情報のゲイン特性を変化させる。
例えばＳＦｂ１からＳＦｂ８までの８個のサブフィールドを用いる駆動シーケンスを用いる場合、ＳＦｂ１０又はＳＦｂ９を点灯させる明るい画素が飽和させられて、最大ＳＦｂ１からＳＦｂ８を全て点灯させた輝度に落とされてしまう。この結果、前述のように全く別の階調に置き換わってしまうために、正しく輝度が表現できずに色が大きく変化する可能性がある。
本願発明では、駆動シーケンス切り換えに起因する色の変化を軽減させるために、多階調化回路３において、予めディジタル映像信号のゲイン特性を変化させる処理を実行する。例えばＳＦｂ１からＳＦｂ８までの８個のサブフィールドを用いて最大Ｌｍａｘの輝度が表現できるような駆動シーケンスの場合、ＳＦｂ１からＳＦｂ１０を用いて表現可能な階調のうちでＳＦｂ１０又はＳＦｂ９を点灯する明るい階調部分の映像信号のゲインを落とすことで、最大値Ｌｍａｘまで徐々に上昇していくようなゲイン特性としておく。これにより、点灯パターンテーブルが切り替わっても、明るい画素の階調が飽和して一斉に輝度及び色が変化してしまうのを避けることができる。
本願発明のようにゲイン特性を調整しても、勿論明るい画素の輝度は下がることになるが、入力階調に対する出力階調を示す特性（ゲイン特性）を緩やかに変化するカーブとしておくことで、駆動シーケンス切り換えにともなう輝度変化及び色変化の視覚的な違和感を軽減することができる。また同じゲイン特性を３原色に共通に適用すれば、点灯パターンテーブルが切り替わっても３原色の比率が変化することがなく、表示色の変化を軽減することができる。
図２は本発明の画像表示装置における多階調化処理回路３の一例を示すブロック図である。図２において、参照符号３０はゲイン制御回路、３１は誤差拡散制御回路、３２はＳＦ変換回路、そして、３３は後段のフィールドメモリ４への書き込み制御を行うメモリ書き込み制御回路である。
ゲイン制御回路３０は、ディジタル映像信号入力端子１から入力されたディジタル映像信号を受け取り、ゲイン特性生成回路１０から供給されるゲイン特性情報が示すゲイン特性に従って、ディジタル映像信号の階調を変換する。このような変換は、例えば組み合わせ論理回路によって容易に実現することができる。またメモリを利用した変換テーブルにより変換を実現してもよい。
ゲイン制御回路３０によりゲイン特性変換されたディジタル映像信号は、誤差拡散制御回路３１に供給される。誤差拡散制御回路３１は、元々のディジタル映像信号を表現するビット数よりも、実際の画像表示に使用するビット数が少ない場合に、ビット数削減により切り捨てられてしまう細かな階調に関する情報を空間的に分散させる。このように空間的に切り捨て誤差を拡散させることにより、複数の画素による空間的な階調表現をして、実際の画像表示に使用する各画素のビット数が表現可能な階調数よりも、大きな階調数を視覚的に実現する。本願発明では、点灯パターンテーブルが切り替わるとともに画像表示に使用するビット位置が変化するので、この変化に応じて誤差拡散制御回路３１の誤差拡散処理の切り捨てビット数も変化させる。
メモリ書き込み制御回路３３は、１ラインメモリを有し、１ライン分のサブフィールドのデータに変換された映像データをラインメモリに一時的に記憶する。メモリ書き込み制御回路３３は、ラインメモリに記憶された１ライン分のサブフィールドのデータをサブフィールドＳＦｂ毎にフィールドメモリ４に書き込みを行う。
ＳＦ変換回路３２は、複数の点灯パターンテーブルを内部に格納しており、表示ＳＦ選択回路７から供給される選択信号に応じて１つの点灯パターンテーブルを選択する。ＳＦ変換回路３２は、選択した点灯パターンテーブルに従って、誤差拡散制御回路３１から供給される各画素の階調データをサブフィールドの点灯データに変換する。本実施例では、ＳＦ変換回路３２に記憶されている点灯パターンテーブルにはＡ〜Ｃの３種類が有る。これら３つの点灯パターンテーブルは、サブフィールドの使用率に応じて切り替えられる。
図３乃至図５は、それぞれ本発明の画像表示装置のＳＦ変換回路で用いられる複数の点灯パターンテーブルの例である点灯パターンテーブルＡ〜Ｃを示す図であり、図中、●印は点灯を意味する。図１３は、点灯パターンテーブルＡ〜Ｃにそれぞれ対応して用いられるゲイン特性Ａ〜Ｃを示している。
以下に動作を詳細に説明する。図３に示す点灯パターンテーブルＡは、サブフィールドＳＦｂ１０の使用率が所定値より大きい場合に用いられる。点灯パターンテーブルＡが選択された場合に、ＳＦｂ１〜ＳＦｂ１０のうちで実際に駆動に使われるサブフィールドはＳＦｂ３〜ＳＦｂ１０の８つのサブフィールドである。８８階調以上でサブフィールドＳＦｂ９が使用され、１１６階調以上でさらにサブフィールドＳＦｂ１０も使用される。
点灯パターンテーブルＡが選択された場合、ＳＦｂ１及びＳＦｂ２はビットとしては切り捨てることになるので、各画素において細かな階調変化の表現能力は失われる。しかしＳＦｂ１からＳＦｂ２に対応する細かな階調の情報については、誤差拡散処理により空間的に拡散することで救済する。
点灯パターンテーブルを選択した場合には使用されるゲイン特性Ａ（図１３）は、ゲイン制御回路３０に入力された映像信号値を１倍し出力するゲイン特性である。即ちこの場合、ゲイン制御回路３０の入出力は同一である。
本実施例では、サブフィールドＳＦｂ９とサブフィールドＳＦｂ１０の点灯データの存在を調べることにより、サブフィールドの使用率を検出する。サブフィールドＳＦｂ１０の点灯率が低ければ、サブフィールドＳＦｂ１０の使用を止めて、替わりにサブフィールドＳＦｂ２を使用する点灯パターンテーブルＢに切り替える。これは、表示映像の輝度が低い場合に、低輝度側の階調数を増やして、低輝度の表現力を向上させるためである。
図４に点灯パターンテーブルＢを示す。点灯パターンテーブルＢで駆動に使われるサブフィールドＳＦｂはＳＦｂ２〜ＳＦｂ９の８つのサブフィールドである。ＳＦｂ１〜ＳＦｂ９の全てを点灯させる階調１１５より大きい階調については、飽和させる必要があるのでＳＦｂ１〜ＳＦｂ９を全て点灯状態としてある。このような構成とせずに、図３のような点灯パターンテーブルのＳＦｂ２〜ＳＦｂ９を画像表示に使用したのでは、サブフィールドＳＦｂ１０を用いないので、例えば階調１１６が階調１１５よりも暗く表示されてしまうことになるからである。
またサブフィールドＳＦｂ１０の点灯有無のデータは、画像表示には使用されないが、サブフィールドＳＦｂ１０が点灯する画素数を数えることで、サブフィールドの使用率を決定するために用いられる。上述のように、この使用率に基づいて、点灯パターンテーブル切り替えが行われる。
ここで、点灯パターンテーブルＡから点灯パターンテーブルＢへの駆動シーケンス切り換え時に生じる色変化を軽減するために、切り換えにより使用停止されるサブフィールドＳＦｂ１０を点灯する階調の画素がなくなるよう、入力画像信号の最大振幅を制限するゲイン特性Ｂを用いる。
図１３に示されるゲイン特性Ｂは、８８階調までは入力された映像信号値を１倍して出力するが、８８階調以上では傾きが小さい直線となっている。これにより、ゲイン特性Ｂの出力値が、点灯パターンテーブルＡの場合にＳＦｂ１０を点灯する最低階調１１６未満となるように構成されている。従って、大きな値の信号が入力されたとしても、ＳＦｂ１０が使用される出力値に達することはない。言葉を換えて言えば、ゲイン特性Ｂの出力値が、点灯パターンテーブルＢの場合に表現可能な最大階調１１５以下となるように構成されている。従って、大きな値の信号が入力されたとしても、出力信号が飽和してしまうことがない。
なお同じ入力画像であれば、選択したゲイン特性に関わらずにサブフィールドＳＦｂ１０が点灯する画素数が同一となる必要がある。これは、サブフィールドＳＦｂ１０が点灯する画素数を、点灯パターンテーブル切り替えの指標としているからである。ここで図１３に示されるゲイン特性Ａを使用した場合、図示されるように、サブフィールドＳＦｂ１０が点灯する画素は入力階調が１１６以上の画素である。それに対して図１３に示されるゲイン特性Ｂを使用した場合、入力階調が１１６の画素は、出力階調が１０６となるようにゲイン変換される。
そしてこのようにゲイン変換された出力階調を入力データとして、図４の点灯パターンテーブルＢが適用される。従って、図４の点灯パターンテーブルＢにおいて、階調１０６以上においては、サブフィールドＳＦｂ１０が点灯するように点灯パターンが設定されている必要がある。
さらに本実施例では、サブフィールドＳＦｂ１０とＳＦｂ９とがともに使用されない場合、サブフィールドＳＦｂ９とサブフィールドＳＦｂ１０との使用を止めて、替わりにサブフィールドＳＦｂ２１とサブフィールドＳＦｂ２とを使用する点灯パターンテーブルＣに切り替える。
図５に点灯パターンテーブルＣを示す。点灯パターンテーブルＣで駆動に使われるサブフィールドＳＦｂはＳＦｂ１〜ＳＦｂ８の８つのサブフィールドである。ＳＦｂ１〜ＳＦｂ８の全てを点灯させる階調１１５より大きい階調については、飽和させる必要があるのでＳＦｂ１〜ＳＦｂ８を全て点灯状態としてある。
またサブフィールドＳＦｂ９及びＳＦｂ１０の点灯有無のデータは、画像表示には使用されないが、サブフィールドＳＦｂ９及びＳＦｂ１０が点灯する画素数を数えることで、サブフィールドの使用率を決定するために用いられる。上述のように、この使用率に基づいて、点灯パターンテーブル切り替えが行われる。
またゲイン特性は図１３に示すゲイン特性Ｃに切り換える。ゲイン特性Ｃは、８１階調までは入力された映像信号値を1倍し出力するが、８１階調以上では傾きがゲイン特性Ｂと比べ小さい直線となっている。これによりゲイン特性Ｃの出力値が、点灯パターンテーブルＢの場合にＳＦｂ９を点灯する最低階調８８未満となるように構成されている。従って、大きな値の信号が入力されたとしても、ＳＦｂ１０又はＳＦｂ１０が使用される出力値に達することはない。言葉を換えて言えば、ゲイン特性Ｃの出力値が、点灯パターンテーブルＣの場合に表現可能な最大階調８７以下となるように構成されている。従って、大きな値の信号が入力されたとしても、出力信号が飽和してしまうことがない。
同じ入力画像であれば、選択したゲイン特性に関わらずにサブフィールドＳＦｂ９及びＳＦｂ１０が点灯する画素数が同一となる必要がある。これは、サブフィールドＳＦｂ９及びＳＦｂ１０が点灯する画素数を、点灯パターンテーブル切り替えの指標としているからである。ここで図１３に示されるゲイン特性Ａ又はＢを使用した場合、図示されるように、サブフィールドＳＦｂ９が点灯する画素は入力階調が８８以上の画素である。それに対して図１３に示されるゲイン特性Ｃを使用した場合、入力階調が８８の画素は、出力階調が８１となるようにゲイン変換される。
そしてこのようにゲイン変換された出力階調を入力データとして、図５の点灯パターンテーブルＣが適用される。従って、図５の点灯パターンテーブルＣにおいて、階調８１以上においては、サブフィールドＳＦｂ９が点灯するように点灯パターンが設定されている必要がある。またサブフィールドＳＦｂ１０については、１０６〜１１５階調に点灯を表すデータが設けられる。
図６は図２における誤差拡散制御回路３１の一例を示すブロック図である。図６において、参照符号２５０は表示ビットと拡散ビットを分離する表示／誤差分離回路、２５４は１画素（１Ｄ）遅延回路、２５６は１ライン−１画素（１Ｌ−１Ｄ）遅延回路、２５８は１ライン（１Ｌ）遅延回路、そして、２６０は１ライン＋１画素（１Ｌ＋１Ｄ）遅延回路を示している。さらに、参照符号２５５は係数Ｋ１倍の乗算回路、２５７は係数Ｋ２倍の乗算回路、２５９は係数Ｋ３倍の乗算回路、２６１は係数Ｋ４倍の乗算回路、２５１および２５３は加算回路、２５２は加算回路２５１からの桁上げデータを表示／誤差分離回路２５０から出力される表示ビットに加算回路２５３で加算するためのビットを合わせる桁あわせ回路を示している。そして、表示の階調に合わせて、表示／誤差分離回路２５０の分離するビットと桁あわせ回路２５２のビットを加算回路２５３で加算を行う。
誤差拡散制御回路３１は、サブフィールドＳＦｂ３〜ＳＦｂ１０の８つのサブフィールドを表示駆動する場合、サブフィールドＳＦｂ３〜ＳＦｂ１０によって表現できる階調は階調０を含め１４８／４の３７階調で３７は６ビットで表現できるので最上位ビット（ＭＳＢ）から６ビット以下のデータを空間的に表現するため、このＭＳＢ６ビット以下のビットを加算し、桁上げがあったら表示駆動する。また、サブフィールドＳＦｂ２〜ＳＦｂ９を表示駆動する場合には、ＭＳＢから７ビット以下のデータを空間的に表現させるとよい。
前述のように、点灯パターンテーブルが切り替わるとともに画像表示に使用するビット位置が変化するので、この変化に応じて誤差拡散制御回路３１の誤差拡散処理の切り捨てビット数も変化させる。即ち、表示／誤差分離回路２５０において、表示ビットと拡散ビットとを分離するビット位置を、表示ＳＦ選択回路７から供給される選択点灯パターンテーブルを示す選択信号に応じて変化させることになる。
図７は本発明の画像表示装置におけるＳＦ使用率検出回路６の一例を示すブロック図である。図７において、参照符号６０１〜６１０は加算回路を示し、また、６１１〜６２０は使用率演算回路を示す。
加算回路６０１〜６１０は、多階調化処理回路３でサブフィールド変換された各サブフィールドＳＦｂ１〜ＳＦｂ１０について１フィールド分全て加算する。更に、加算結果を使用率演算回路６１１〜６２０で１フィールド毎に各サブフィールドＳＦｂ１〜ＳＦｂ１０の画面総画素数で除算することにより正規化演算し、画面総画素数に対する割合つまり使用率ＳＦＬ１〜ＳＦＬ１０を出力する。
ここで、各加算回路６０１〜６１０は、画面画素総数を表現可能なビット数を扱える必要がある。例えば、画素数が水平６４０×垂直４８０ドットの場合、全画素数は３０７２００ドットであり必要なビット数は２０ビットである。
一方、本実施例において、各使用率ＳＦＬ１〜ＳＦＬ１０の出力ビットは必ずしも２０ビット分用いる必要はなく２０ビット以下としてよい。なぜならば、各使用率ＳＦＬ１〜ＳＦＬ１０の出力ビット数は各サブフィールドの使用／不使用を判別する閾値に相当し、ＳＦ使用率検出回路６は、その出力ビット数が多いほど無視する画素数が少なくなってより正確な判定を行うことができるが、映像信号ノイズに対しても敏感になるため、出力ビット数を２０ビット未満にすることでノイズに起因した誤検出を排除できるからである。
例えば、正規化演算した結果をＭＳＢ側から８ビット用いると、１２００ドットでＳＦＬの出力は１になるため、１２００ドット分まで（使用率では１／２５６）は無視される。なお以下の説明において、ＳＦＬｎが０でありサブフィールドＳＦｂｎの使用率がゼロであるとの記載がある場合、サブフィールドＳＦｂｎを点灯する画素数がゼロであるという場合だけでなく、上記のような下位ビット切り捨てにより所定の使用率以下（例えば１／２５６以下の使用率）がゼロに丸められている場合も含むものとする。
また、本発明において、ＳＦ使用率検出回路６は全画面に対する使用率を演算して出力するが、加算結果を正規化せずそのまま出力してもよい。つまり、ＳＦ使用率検出回路６は、使用率演算回路６１１〜６２０を設けずに、加算回路６０１〜６１０のみで構成することもできる。
図８は本発明の画像表示装置における表示ＳＦ選択回路７の一例を示すブロック図であり、参照符号７０１〜７１０は零検出回路を示し、また、７２は選択番号生成回路を示している。図９は本発明の画像表示装置における表示ＳＦ選択回路７の出力例の表を示す図である。
零検出回路７０１〜７１０は、１フィールド毎にＳＦ使用率検出回路６の出力ＳＦＬ１〜ＳＦＬ１０の値が零『０』であるかどうかを検出し、信号Ｌ１〜Ｌ１０を選択番号生成回路７２へ出力する。各零検出回路７０１〜７１０は、各使用率ＳＦＬ１〜ＳＦＬ１０の値が『０』すなわち各サブフィールドＳＦｂ１〜ＳＦｂ１０を使用していない場合には『１』を出力し、各使用率ＳＦＬ１〜ＳＦＬ１０の値が『０』でない場合には『０』を出力する。なお上記のようにＳＦ使用率検出回路６で正規化演算した結果をＭＳＢ側から例えば８ビット用いると、１２００ドット分まで（使用率では１／２５６）は無視されて使用率ＳＦＬの値は『０』となる。
そして、選択番号生成回路７２は、使用率ＳＦＬ７〜ＳＦＬ１０に関して図９に示される選択信号Ｓを出力する。すなわち、零検出回路７１０からの信号Ｌ１０が『０』つまりサブフィールドＳＦｂ１０が使用されている場合には、零検出回路７０９〜７０７からの信号Ｌ９〜Ｌ７（Ｌ９〜Ｌ１）に関わらず選択番号生成回路７２はＳ＝０を出力する。また、零検出回路７１０からの信号Ｌ１０が『１』で且つ零検出回路７０９からの信号Ｌ９が『０』の場合、すなわち、サブフィールドＳＦｂ１０が使用されずにサブフィールドＳＦｂ９が使用されている場合には、零検出回路７０８および７０７からの信号Ｌ８およびＬ７（Ｌ８〜Ｌ１）に関わらずＳ＝１を出力する。
さらに、零検出回路７１０および７０９からの信号Ｌ１０およびＬ９が『１』の場合、つまり、サブフィールドＳＦｂ１０およびＳＦｂ９が使用されていない場合には、零検出回路７０７からの信号Ｌ８（Ｌ８〜Ｌ１）に関わらずＳ＝２を出力する。この選択番号生成回路７２の出力Ｓは、表示ＳＦ選択回路７の出力として駆動制御回路５および多階調化処理回路３およびゲイン特性生成回路１０へ供給される。
図１０は本発明の画像表示装置における駆動シーケンスの実施例を示す図であり、１フィールドを８つのサブフィールドＳＦ１〜ＳＦ８で駆動する例を示している。
駆動制御回路５は、表示ＳＦ選択回路７の出力Ｓにより駆動シーケンスを切り換えている。つまり、図１０に示されるように、駆動制御回路５は、Ｓ＝０のときは駆動シーケンスＡにより表示パネル９を駆動し、Ｓ＝１のときは駆動シーケンスＢにより表示パネル
９を駆動し、そして、Ｓ＝２のときは駆動シーケンスＣにより表示パネル９を駆動する。
図１１は本発明の画像表示装置における駆動制御回路５の一例を示すブロック図である。図１１において、参照符号５０はメモリ読み出し制御回路を示し、５１は表示装置に必要な各種タイミング信号を生成し表示装置に出力する駆動タイミング生成回路を示す。この各種タイミング信号は、タイミング生成回路８からの同期信号等に基づいて作成される。
メモリ読み出し制御回路５０は、駆動タイミング生成回路５１で生成されたタイミングに従って、フィールドメモリ４に各ラインでサブフィールドＳＦｂ毎に並び変えて書き込まれたデータを、フィールドメモリ４から１フィールド分サブフィールドＳＦｂ毎に読み出し、そのサブフィールドＳＦｂ毎のデータを表示パネル９へ出力する。また、メモリ読み出し制御回路５０は、表示ＳＦ選択回路７から出力される選択信号ＳがＳ＝０，Ｓ＝１，Ｓ＝２となるのに応じて、フィールドメモリ４に記憶されているサブフィールドＳＦｂ毎のデータを読み出す。
Ｓ＝０の場合すなわち駆動シーケンスＡが選択された場合は、ＳＦｂ３，ＳＦｂ４，ＳＦｂ５，ＳＦｂ６，ＳＦｂ７，ＳＦｂ８，ＳＦｂ９，ＳＦｂ１０の順番に読み出し、Ｓ＝１の場合すなわち駆動シーケンスＢが選択された場合は、ＳＦｂ３，ＳＦｂ４，ＳＦｂ５，ＳＦｂ６，ＳＦｂ７，ＳＦｂ８，ＳＦｂ９，ＳＦｂ２の順番に読み出し、そして、Ｓ＝２の場合すなわち駆動シーケンスＣが選択された場合は、ＳＦｂ３，ＳＦｂ４，ＳＦｂ５，ＳＦｂ６，ＳＦｂ７，ＳＦｂ８，ＳＦｂ１，ＳＦｂ２の順番に読み出す。
なお図３〜図５を参照して説明したように、多階調化処理回路３におけるＳＦ変換回路３２に記憶されている点灯パターンテーブルはＡ〜Ｃの３種類が有り、その点灯パターンテーブルは表示ＳＦ選択回路７の出力Ｓにより切り換えられる。すなわち、Ｓ＝０の場合は点灯パターンテーブルＡ、Ｓ＝１の場合は点灯パターンテーブルＢ、そして、Ｓ＝２の場合は点灯パターンテーブルＣが選択される。
図１２は、本発明の画像表示装置におけるゲイン特性生成回路の出力例の表を示す。ゲイン特性生成回路１０では、表示ＳＦ選択回路７の出力である選択信号Ｓに応じて、ゲイン特性を表現するゲイン特性情報を生成して出力する。このゲイン特性情報は、ゲイン特性を構成する直線の傾きの変化を表現するために、傾きの異なる直線間の節点を表す座標（Ｘ１，Ｙ１）、（Ｘ２，Ｙ２）により構成される。このゲイン特性情報が、ゲイン制御回路３０に供給され、ゲイン特性の切り換えが行われる。
図１３はゲイン特性生成回路１０が選択するゲイン特性を示している。ゲイン特性Ａは、ゲイン制御回路に入力された映像信号値を１倍し出力するゲイン特性であり、サブフィールドＳＦｂ１０の使用率０ではなく、表示ＳＦ選択回路７がＳ＝０を出力する場合に選択される。
サブフィールドＳＦｂ１０の使用率が０でＳＦｂ９の使用率が０でない場合、即ち表示ＳＦ選択回路７が出力した選択信号がＳ＝１である場合に、ゲイン特性Ｂが選択される。この場合、ゲイン特性生成回路１０は、傾きの異なる直線間の節点を表す座標（Ｘ１，Ｙ１）＝（８８，８８）、（Ｘ２，Ｙ２）＝（１４７，１１５）をゲイン特性情報として出力する。
サブフィールドＳＦｂ１０とＳＦｂ９がともに使用率ゼロである場合、即ち表示ＳＦ選択回路７が出力した選択信号がＳ＝２である場合に、ゲイン特性Ｃが選択される。この場合、ゲイン特性生成回路１０は、傾きの異なる直線間の節点を表す座標（Ｘ１，Ｙ１）＝（８１，８１）、（Ｘ２，Ｙ２）＝（１４７，８８）を示すゲイン制御信号を出力する。
図１４は、本発明の画像表示装置における画像表示処理の一例を示すフローチャートである。画像表示処理が開始されると、ステップ１４１において、画像表示装置の初期化を行う。このとき、点灯パターンテーブルは、図３に示される点灯パターンテーブルＡを選択し、ゲイン特性はゲイン特性Ａを選択し、誤差拡散制御回路３１において分離する表示ビットとして、ＳＦｂ３〜ＳＦｂ１０に対応するビットを選択する。また、駆動シーケンスは、図１０の下段の駆動シーケンスＡを選択する。
次に、ステップ１４２に進んで、入力された画像信号をサブフィールドＳＦｂのデータに変換（ＳＦ変換回路３２）し、さらに、ステップ１４３で各サブフィールドＳＦｂの使用率を検出（ＳＦ使用率検出回路６）する。そして、ステップ１４４で最も重みが大きいサブフィールドＳＦｂ１０の使用率ＳＦＬ１０がゼロより大きいか否かの判定を行い、更にステップ１４５で２番目に重みが大きいサブフィールドＳＦｂ９の使用率ＳＦＬ９がゼロより大きいか否かの判定を行う。
ステップ１４４の処理において、サブフィールドＳＦｂ１０の使用率ＳＦＬ１０がゼロより大きいと判断された場合、ステップ１４６に進んで駆動シーケンスＡ及び点灯パターンテーブルＡを選択する。更にステップ１４９においてゲイン特性Ａを選択する。なおこの場合、ステップ１５３で、前述のように、誤差拡散制御回路３１において分離する表示ビットとしてＳＦｂ３〜ＳＦｂ１０に対応するビットを選択する。
ステップ１４４及びステップ１４５の処理において、サブフィールドＳＦｂ１０の使用率ＳＦＬ１０がゼロであり且つサブフィールドＳＦｂ９の使用率ＳＦＬ９がゼロ以上であると判断された場合、ステップ１４７に進んで駆動シーケンスＢ及び点灯パターンテーブルＢを選択する。更にステップ１５０においてゲイン特性Ｂを選択する。なおこの場合、ステップ１５４で、誤差拡散制御回路３１において分離する表示ビットとしてＳＦｂ２〜ＳＦｂ１０に対応するビットを選択する。
ステップ１４４及びステップ１４５の処理において、サブフィールドＳＦｂ１０の使用率ＳＦＬ１０がゼロであり且つサブフィールドＳＦｂ９の使用率ＳＦＬ９がゼロであると判断された場合、ステップ１４８に進んで駆動シーケンスＣ及び点灯パターンテーブルＣを選択する。更にステップ１５０においてゲイン特性Ｃを選択する。なおこの場合、ステップ１５５で、誤差拡散制御回路３１において分離する表示ビットとしてＳＦｂ１〜ＳＦｂ１０に対応するビットを選択する。
以下に、本発明の第２の実施例について説明する。図１５は本発明による画像表示装置の第２の実施例を示すブロック図である。図１５において、図１と同一の構成要素は同一の番号で参照し、その説明は省略する。
図１５の画像表示装置では、ＳＦ使用率検出回路６に替えてレベル使用率検出回路１９１が用いられる。このレベル使用率検出回路１９１は、ディジタル映像信号入力端子１から入力されたディジタル映像信号の各レベルの使用率を検出し、検出結果を表示ＳＦ選択回路７に出力する。表示ＳＦ選択回路７は、レベル使用率検出回路１９１が出力するレベル使用率に応じて、複数の点灯パターンテーブルのうち１つを選択する選択信号を出力する。この際に使用する点灯パターンテーブルは、図３乃至図５に示すものと同一のパターンであってよい。
なおこの場合、レベル使用率検出回路１９１は、ディジタル映像信号のレベルが第１の所定値以上の画素をカウントすることで、サブフィールドＳＦｂ１０の使用率を算出するとともに、ディジタル映像信号のレベルが第２の所定値以上の画素をカウントすることで、サブフィールドＳＦｂ９の使用率を算出する。このようにレベル使用率検出回路１９１は、ディジタル映像信号のレベルを直接に判断して、サブフィールドＳＦｂ１０及び／又はＳＦｂ９に対応する信号レベルの画素をカウントするので、図３乃至図５に示す点灯パターンテーブルのＳＦｂ１０及び／又はＳＦｂ９の点灯データを画素カウントに用いるわけではない。従って、例えばＳＦｂ１０のデータは、各点灯パターンテーブル間で同一であってもよい。
また第２の実施例では、第１の実施例とは異なるゲイン特性を用いる。図１６に本発明の画像表示装置におけるゲイン特性生成回路の出力例の表を示す。ゲイン特性の傾きが変化する点を第１の実施例の場合よりも増やすことにより、ゲイン特性情報のデータ個数が第１の実施例の場合よりも増えている。
以下に、本発明の第３の実施例について説明する。第３の実施例に用いる画像表示装置は、図１に示す構成又は図１５に示す構成でよい。
図１７に本実施例で用いるゲイン特性生成回路で生成されるゲイン特性を示す。第１の実施例と異なり、本実施例で用いるゲイン特性生成回路で生成されるゲイン特性Ｂ’、ゲイン特性Ｃ’はゲインの傾きが変化する点を複数持つ。複数の傾きを持つことによりゲインの変化がさらに小さくなり、ゲイン特性の傾きの変化する箇所を１箇所のみ持つ場合と比べ、ゲイン変化箇所における視覚上の違和感をより軽減できる。
表示ＳＦ選択回路７の出力ＳがＳ＝０の場合、ゲイン特性生成回路１０は、ゲイン制御回路３０に対して、傾きの異なる直線間の節点を表す座標（Ｘ１，Ｙ１）＝（１４７，１４７）、（Ｘ２，Ｙ２）＝（１４７，１４７）、（Ｘ３，Ｙ３）＝（１４７，１４７）を、ゲイン特性Ａを表すゲイン特性情報として出力する。この場合、ゲイン特性を表すグラフは一本の直線となり、入力された映像信号値を１倍して出力するゲイン特性となる。
表示ＳＦ選択回路７の出力ＳがＳ＝１の場合、ゲイン特性生成回路１０は、ゲイン制御回路３０に対して、傾きの異なる直線間の節点を表す座標（Ｘ１，Ｙ１）＝（８８，８８）、（Ｘ２，Ｙ２）＝（１１６，１０８）、（Ｘ３，Ｙ３）＝（１４７，１１５）を、ゲイン特性Ｂ’を表すゲイン特性情報として出力する。８８階調までは入力された映像信号値を１倍して出力し、８８階調以上ではゲインの傾きが緩やかになり、その後１１６階調以上でさらにゲインの傾きが緩やかになり、出力される最大振幅が１１５に制限されたゲイン特性となる。
表示ＳＦ選択回路７の出力ＳがＳ＝２の場合、ゲイン特性生成回路１０は、ゲイン制御回路３０に対して、傾きの異なる直線間の節点を表す座標（Ｘ１，Ｙ１）＝（８１，８１）、（Ｘ２，Ｙ２）＝（１１６，８５）、（Ｘ３，Ｙ３）＝（１４７，８８）を、ゲイン特性Ｃ’を表すゲイン特性情報として出力する。８１階調までは入力された映像信号値を１倍して出力し、８１階調以上ではゲインの傾きが緩やかになり、その後１１６階調以上でさらにゲインの傾きが緩やかになり、出力される最大振幅が８８に制限されたゲイン特性となる。
なお、ゲイン特性を構成する直線セグメントの傾きを変化させる点は特定の数に限られるものでなく、必要に応じて任意の数の変化点を設けてよい。また入力信号の値が大きいほど直線の傾きが小さくなるように、入出力の特性を設定してよい。
以下に、本発明の第４の実施例について説明する。第４の実施例に用いる画像表示装置は、図１に示す構成又は図１５に示す構成でよい。
第４の実施例では、ゲイン特性の切り換えに伴うショックを低減するため、ゲイン特性の切り換えにあたっては、現在選択されているゲイン特性と切り換え先ゲイン特性との間の１つ又は複数の中間段階を経ることにより、徐々にゲインを変化させる。例えば、ＳＦｂ１０が使用されている状態である駆動シーケンスＡからＳＦｂ１０が未使用の状態である駆動シーケンスＢに移行する場合、図１８に示すようにゲイン特性Ａ、中間ゲイン１、中間ゲイン２、ゲイン特性Ｂ’の順に1フレーム毎にゲインを変化させる。
またＳＦｂ１０が使用されている状態である駆動シーケンスＡからＳＦｂ９及びＳＦｂ１０がともに未使用の状態である駆動シーケンスＣに移行する場合も同様に、図１９に示すように、ゲイン特性Ａ、中間ゲイン１、中間ゲイン２、ゲイン特性Ｃ’の順に1フレーム毎にゲインを変化させる。
また、駆動シーケンスＢから駆動シーケンスＣに移行する場合やこれらの逆順に移行する場合も同様にして、複数の段階を経て徐々にゲインを変化させる。
以下に、本発明の第５の実施例について説明する。第５の実施例に用いる画像表示装置は、図１に示す構成又は図１５に示す構成でよい。
第５の実施例では、表示ＳＦ選択回路７の出力である選択信号Ｓにヒステリシス特性を持たせるように構成される。選択信号Ｓにヒステリシスの特性を持たせることで、切り換わりが短時間で頻繁に起きることによる不具合を低減できる。
図２０は本発明の画像表示装置の第５の実施例における画像表示処理の例を示すフローチャートである。
図２０において表示ＳＦ選択処理が開始されると、ステップ１６１において、表示ＳＦ選択回路７の初期化を行う、ここでは選択信号ＳをＳ＝０とすると共に、ヒステリシスを実現するためのパラメータであるパラメータＮおよびＭをそれぞれＮ＝０，Ｍ＝０とする。また、誤差拡散制御回路３１において分離する表示ビットとしてＳＦｂ３〜ＳＦｂ１０に対応するビットを選択する。
ステップ１６２に進んで、入力する画像データをサブフィールドＳＦｂのデータに変換（ＳＦ変換回路３２）し、ステップ１６３に進んで、各サブフィールドＳＦｂの使用率を検出する。この処理は、図８を参照して説明したＳＦ使用率検出回路６の処理に対応する。さらに、ステップ１６４に進んで、図９を参照して説明した選択番号生成回路７２における現在の出力によって生成された選択信号をＳNOWに代入する。
さらに、ステップ１６５に進んで、以前の表示ＳＦ選択回路７の出力Ｓと現在のＳNOWとを比較して、Ｓ＝ＳNOWが成立すればステップ１７４に進み、また、Ｓ＝ＳNOWが成立しなければステップ１６６に進んで、パラメータＮに１を加算する（Ｎ＝Ｎ＋１）。
そして、ステップ１６７においてＳが０の場合にはＭに３０を代入（ステップ１６８）し、また、現在のＳが１の場合にはＭに１０を代入（ステップ１６９）した後、ステップ１７０に進む。
以上により、Ｓが０で連続して３０回ＳNOWが１の場合、Ｓは１に切り換わり、また、Ｓが１で連続して１０回ＳNOWが０の場合、Ｓは０に切り換わるため、現在のＳの値により連続検出回数を変えることができヒステリシスの特性を調整することができる。なお、ステップ１６８における値「３０」およびステップ１６９における値「１０」は適宜変更し得る。
ステップ１７０では、Ｎ＝Ｍが成立するかどうかを判定し、Ｎ＝Ｍが成立すると判定されるとステップ１７２に進む。また、Ｎ＝Ｍが成立しないと判定されるとステップ１７５に進む。
ステップ１７２において、ＳNOWをＳに切り換え（ＳNOW⇒Ｓ）、さらに、ステップ１７４に進む。ステップ１７４では、パラメータＮを０に戻し（０⇒Ｎ）、ステップ１７５に進む。
図２１は、Ｍが３０の場合におけるステップ１７５での処理を示す図である。この例では、第４の実施例の場合のように、ゲイン特性間の切り替えを、中間ゲイン特性を介して徐々に行う場合が示される。
ステップ１７５ではゲイン特性がＳで指定されるゲイン特性に徐々に近づくよう中間ゲイン特性を切り換える。Ｎの値によってゲイン特性選択回路１０で選択されるゲイン特性を選択する。
Ｎが０ならばゲイン特性Ａを選択し、Ｎが１以上１５以下ならば中間ゲイン１を選択し、Ｎが１６以上２９以下ならば中間ゲイン２を選択する。そしてＮが３０ならばゲイン特性Ｂが選択される。
図２２は、Ｍが１０の場合におけるステップ１７５での処理を示す図である。Ｎが０ならばゲイン特性Ｂを選択し、Ｎが１以上５以下ならば中間ゲイン１を選択し、Ｎが６以上９以下ならば中間ゲイン２を選択する。そしてＮが１０ならばゲイン特性Ａが選択される。そして、ステップ１７７では誤差拡散制御回路３１において分離する表示ビットを選択信号Ｓに応じて選択する。Ｓ＝０の場合はＳＦｂ３〜ＳＦｂ１０、Ｓ＝１の場合はＳＦｂ２〜ＳＦｂ１０、Ｓ＝２の場合はＳＦｂ１〜ＳＦｂ１０が選択される。
以上の処理を行った後ステップ１７６に進む。ステップ１７６にて表示パネルの駆動を行ったのち、ステップ１６２に戻って同様の処理を繰り返す。
以上において、ＳＦ変換回路３２で使用するＳＦ点灯データテーブルは３種類に限定されるものではなく、２種類以上であればよい。また、以上において、ゲイン特性生成回路１０が生成する中間ゲインは２種類に限定されるものではなく、複数設けることができる。また、前述したＳＦ使用率検出回路６の出力ビットを切り換えることにより、ヒステリシス特性を微調整することも可能である。
図２３は表示ＳＦ選択回路７の出力である選択信号Ｓが持つヒステリシス特性の例を示す図である。上述した図１８のフローチャートによる表示ＳＦ選択処理とゲイン特性によって選択信号Ｓの切り換わりに生じるヒステリシス特性を説明するために示した。
図２３に示されるように、選択信号Ｓが、Ｓ＝０からＳ＝１に切り換わるのは、映像信号のピーク値がサブフィールドＳＦｂ１０を使わなくなる１１５階調を下回るタイミングＴＰ２１から３０フィールド後のタイミングＣＰ２１であり、また、Ｓ＝１からＳ＝０に切り換わるのは、映像信号のピーク値がサブフィールドＳＦｂ１０を使用するようになる１１５階調を超えるタイミングＴＰ２２から１０フィールド後のタイミングＣＰ２２である。
図２３下段に示した選択信号ＳNOWと表示ＳＦ選択回路７の出力信号Ｓの変化を比較して分かるように、図２０に示す表示ＳＦ選択処理によれば、選択信号Ｓの切り換わりにヒステリシス特性を持たせることで、短時間で選択信号Ｓが切り換わることを緩和できる。
ここで、図２０に示す表示ＳＦ選択処理によれば、ステップ１６８でＭに代入する値（３０）の方がステップ１６９でＭに代入する値（１０）よりも大きく、Ｓ＝１からＳ＝０に切り換わるよりもＳ＝０からＳ＝１に切り換わる方が切り換わり難いため、サブフィールドＳＦｂ１０の映像の高輝度の部分がつぶれることを防止することができる。
以上の実施例は、本発明の適用対象としてプラズマディスプレイ装置を例として説明したが、画像表示装置はプラズマディスプレイに限定されるものではない。また、本発明におけるサブフィールドの重みは点灯データの重みに限らず、輝度の重みであってもよい。
以上、本発明を実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の範囲内で様々な変形が可能である。
本発明は、プラズマディスプレイ装置を初めとする画像表示装置に幅広く適用することができ、例えば、パーソナルコンピュータやワークステーション等のディスプレイ装置、平面型の壁掛けテレビジョン、或いは、広告や情報等を表示するための装置として利用される画像表示装置に対して適用できる。
本発明に係る画像表示装置の第１の実施例を示すブロック図である。 本発明の画像表示装置における多階調化処理回路の一例を示すブロック図である。 本発明の画像表示装置のＳＦ変換回路における点灯パターンの第１の例を示す図である。 本発明の画像表示装置のＳＦ変換回路における点灯パターンの第２の例を示す図である。 本発明の画像表示装置のＳＦ変換回路における点灯パターンの第３の例を示す図である。 図２における誤差拡散制御回路の一例を示すブロック図である。 本発明の画像表示装置におけるＳＦ使用率検出回路の一例を示すブロック図である。 本発明の画像表示装置における表示ＳＦ選択回路の一例を示すブロック図である。 本発明の画像表示装置における表示ＳＦ選択回路の出力例の表を示す図である。 本発明の画像表示装置の駆動制御回路における駆動シーケンスの実施例を示す図である。 本発明の画像表示装置における駆動制御回路の一例を示すブロック図である。 本発明の画像表示装置におけるゲイン特性生成回路の出力例の表を示す図である。 本発明の画像表示装置におけるゲイン特性生成回路が出力するゲイン特性を表す図である。 本発明の画像表示装置における表示ＳＦ選択処理の一例を示すフローチャートである。 本発明に係る画像表示装置の第２の実施例を示すブロック図である。 本発明の画像表示装置におけるゲイン特性生成回路の出力例の表を示す図である。 本発明の第３の実施例におけるゲイン特性を表す図である。 本発明の第４の実施例におけるSFb10使用時とSFb10未使用時のゲイン特性を表す図である。 本発明の第４の実施例におけるSFb10使用時のゲイン特性とSFb9及びSFb10未使用時のゲイン特性とを表す図である。 本発明の画像表示装置における表示ＳＦ選択処理の一例を示すフローチャートである。 図２０においてＭ＝３０の場合に選択されるゲイン特性の一例を表す図である。 図２０においてＭ＝１０の場合に選択されるゲイン特性の一例を表す図である。 本発明の画像表示装置における表示ＳＦ選択回路の出力であるヒステリシス特性の例を示す図である。
符号の説明
１…映像信号入力端子
２…同期信号入力端子
３…多階調化処理回路
４…フィールドメモリ
５…駆動制御回路
６…ＳＦ使用率検出回路
７…表示ＳＦ選択回路
８…タイミング生成回路
９…表示パネル
１０…ゲイン特性生成回路
３０…ゲイン制御回路
３１…誤差拡散制御回路
３２…ＳＦ変換回路
３３…メモリ書き込み制御回路

Claims (13)

  1. １フィールドを重み付けされた複数のサブフィールドに分割し、各入力画像信号レベル毎に該複数のサブフィールドの各々の点灯又は非点灯を規定した点灯パターンテーブルに従って、該複数のサブフィールドの点灯を制御することにより、表示パネルに多階調表示する画像表示装置であって、
    入力画像信号に応じて複数の点灯パターンテーブルから１つの点灯パターンテーブルを選択する表示サブフィールド選択回路と、
    複数のゲイン特性から該１つの点灯パターンテーブルに対応する１つのゲイン特性を選択するゲイン特性生成回路と、
    該１つのゲイン特性に従って該入力画像信号の最大振幅を制限することによりゲイン制限後画像信号を出力するゲイン制御回路
    を含み、該１つの点灯パターンテーブルに従って該ゲイン制限後画像信号のレベルに応じて該複数のサブフィールドの点灯を制御することにより、表示パネルに画像を多階調表示することを特徴とする画像表示装置。
  2. 該１つの点灯パターンテーブルに従って該ゲイン制限後画像信号のレベルに応じて該複数のサブフィールドの点灯を制御するデータに基づいて、１フィールドあたりの所定信号レベル以上の画素数を検出して該検出画素数に応じた検出結果を出力する使用率検出回路を更に含み、該表示サブフィールド選択回路は、該使用率検出回路が出力する該検出結果に応じて該１つの点灯パターンテーブルを選択することを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
  3. 該入力画像信号から１フィールドあたりの所定信号レベル以上の画素数を検出して該検出画素数に応じた検出結果を出力する使用率検出回路を更に含み、該表示サブフィールド選択回路は、該使用率検出回路が出力する該検出結果に応じて該１つの点灯パターンテーブルを選択することを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
  4. 該ゲイン制御回路は、該ゲイン特性生成回路の出力に従って該ゲイン制限後画像信号の振幅を段階的に複数のステップで切り換え制御することを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
  5. 該ゲイン特性生成回路は、傾きが異なる一つ又は複数の直線の組み合わせにより構成される入出力特性であるゲイン特性を生成することを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
  6. 該ゲイン特性生成回路は、入力画像信号の値が大きいほど直線の傾きが小さくなる入出力特性であるゲイン特性を生成することを特徴とする画像表示装置。
  7. 該ゲイン特性生成回路は、該１つの点灯パターンテーブルに従って前記表示パネルに画像を多階調表示する際に表現可能である最大階調以下に該ゲイン制限後画像信号の振幅が制限されるようなゲイン特性を、該１つのゲイン特性として選択することを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
  8. 該複数の点灯パターンテーブルのうちで何れの点灯パターンテーブルが選択されるかに関わらず、且つ該複数のゲイン特性のうちで何れのゲイン特性が選択されるかに関わらず、同一の入力画像信号に対して該使用率検出回路にて検出される該画素数が略等しい値となるように、該複数の点灯パターンテーブル及び該複数のゲイン特性が構成されることを特徴とする請求項２記載の画像表示装置。
  9. 該表示サブフィールド選択回路は、該入力画像信号に含まれる１フィールドあたりの所定信号値以上の画素数が所定値以下になったことに応答して、点灯パターンテーブルを切り換えることを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
  10. 該表示サブフィールド選択回路は、現在のフィールドの該入力画像信号及び以前のフィールドに対して選択した点灯パターンテーブルに応じて該１つの点灯パターンテーブルを選択することを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
  11. 該入力画像信号の変化に応じた該表示サブフィールド選択回路による点灯パターンテーブルの切り替えは、ヒステリシス特性を有していることを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
  12. １フィールドを重み付けされた複数のサブフィールドに分割し、各入力画像信号レベル毎に該複数のサブフィールドの各々の点灯又は非点灯を規定した点灯パターンテーブルに従って、該複数のサブフィールドの点灯を制御することにより、表示パネルに多階調表示する画像表示装置において、
    入力画像信号に応じて複数の点灯パターンテーブルから１つの点灯パターンテーブルを選択する段階と、
    複数のゲイン特性から該１つの点灯パターンテーブルに対応する１つのゲイン特性を選択する段階と、
    該１つのゲイン特性に従って該入力画像信号の最大振幅を制限することによりゲイン制限後画像信号を出力する段階と、
    該１つの点灯パターンテーブルに従って該ゲイン制限後画像信号のレベルに応じて該複数のサブフィールドの点灯を制御することにより表示パネルに画像を多階調表示する段階を含むことを特徴とする画像表示装置の駆動方法。
  13. 該１つの点灯パターンテーブルを選択する段階は、該入力画像信号に含まれる１フィールドあたりの所定信号値以上の画素数が所定値以下になったことに応答して、点灯パターンテーブルを切り換えることを特徴とする請求項１２記載の画像表示装置の駆動方法。
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