JP3408680B2 - 表示装置及びその駆動方法 - Google Patents
表示装置及びその駆動方法Info
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- Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
Description
法によって多階調表示を行う表示装置、例えばプラズマ
・ディスプレイ・パネルや液晶表示パネル等を用いた表
示装置における重ね合わせ法を実現するための内部構造
の改良に関する。
省スペース化を満たすものとして、プラズマ・ディスプ
レイ・パネル(以下PDPと称する。)や液晶表示パネ
ル(以下LCDと称する。)を利用した表示装置が研究
開発され、商品化されている。
つ、つまり点灯と消灯或いは明の状態と暗の状態しかな
い。従って、RGB信号を利用してフルカラーを実現す
るために、フレーム内分割法を利用して多階調表示が行
なわれる。このフレーム内分割法とは、垂直同期信号に
同期した表示である1フレームが通常1/60秒の周期
で行われるので、その1/60秒(約16.7mse
c)の1フレームの期間の間に明るさに応じた回数の点
灯動作をさせることにより、明るさの差を表現するよう
にする方法である。
られている技術であるが、本発明を説明する為に、PD
P表示装置を例にして以下にて簡単に説明する。
図であり、図25はそのPDPの1つの放電セル10に
おける詳細な断面構造である。図24、図25に示され
るように、一方のガラス基板13上に全セル共通のX電
極14と個別にスキャン駆動されるY電極15が平行に
設けられ、また他方のガラス基板12上にはX,Y電極
と垂直に直交し個別に駆動可能なアドレス電極16が設
けられている。そして、X電極14、Y電極15及びそ
れと直交するアドレス電極16とで形成されるセル領域
10を囲むように壁部17が格子状に形成されていて、
放電空間20が画定される。X電極14とY電極15は
誘電体層18とその上の保護層21により被覆されてい
る。また、ガラス基板12上の壁部17に囲まれた領域
には、赤、青、緑(RGB)に対応した発光体19が形
成されている。そして、図24にあるように、例えばR
GBの3つのセル10により、表示装置としての1画素
が構成される。図24中の3はY電極共通の駆動回路で
あり、それぞれのY電極駆動回路41−4nを通してY
電極15をスキャンドライブする。また5はX電極14
の駆動回路、6はアドレス電極16の駆動回路である。
動動作を説明する波形図である。図26に示されるよう
に、垂直同期信号Vsyn に同期した1フレームが、例え
ば6つのサブフレームSF1−SF6に分割されてい
る。そして、それぞれのサブフレームSFは、書き込み
・消去するリセット期間S1と、表示したいセル10に
点灯するためのアドレス期間S2と、その点灯したセル
に明るさを与えるための維持放電期間S3とから構成さ
れる。
動作を説明する。先ず、リセット期間S1にて、先ずX
電極14とY電極15との間にプラズマ放電に必要な高
い電圧を印加するために書き込みパルスWPをX電極1
4に印加し、全てのセルでプラズマ放電を生じさせる。
そしてその直後に、全てのY電極15とX電極14に消
去パルスを印加して一旦全てのセルのプラズマ放電を消
去する。これにより、以前書き込まれていたセルも書き
込まれていなかったセルも同じように壁電荷が多少存在
する状態になる。その結果、次のアドレス期間S2での
アドレスパルスによっては放電をするが、維持放電期間
S3での維持放電パルスによっては放電しない状態にな
る。
いセルに対応するアドレス電極16−1乃至16−mに
アドレスパルスADPを印加させながらY電極15にス
キャンパルスSCPを印加させてスキャンドライブす
る。この結果、画面全面のセルの内点灯させたいセル領
域でプラズマ放電が発生する。そして、続く維持放電期
間S3にて、維持放電パルスがX電極14と全Y電極1
5に印加されることで、アドレス期間S2で点灯したセ
ルに対して所定の明るさが供給される。
に2枚のパネル間に発光をするかしないかの2つの状態
しかないので、多階調表示を実現する為に、図26に示
されるようにそれぞれ維持放電期間S3が異なる6つの
サブフレームSF1−SF6で1フレームを構成してい
る。即ち、重み付け法により1、2、4、8、16、3
2の重みの明るさを表現できる6つのサブフレームSF
1−SF6から構成されるのである。こうすることで、
図27に示されるように、0から63までの階調を表現
することができるのである。つまり、階調1ではサブフ
レームSF1でのみ点灯し、階調5ではサブフレームS
F1とSF3とを点灯し、また階調63では全てのサブ
フレームSF1−SF6を点灯する等である。
るのは、例えば前述したアドレス期間S2でのスキャン
動作にかなりの時間を要し、例えば2msecを要する
と、各サブフレームSFでのリセット期間S1や放電維
持期間S3を考慮すれば、16.7msecの1フレー
ム内には6つのサブフレーム程度が限界になるからであ
る。従って、例えばアドレス期間S2が更に短くなる場
合は、それより多い7つのサブフレーム、或いは8つの
サブフレームで多階調を表現することが可能になる。従
って、6つのサブフレームとは一つの例にしか過ぎな
い。
数のサブフレームを時分割で重み付けの順番に点灯させ
たのでは、連続する階調を表示する場合等に所謂フリッ
カや色偽輪郭が発生して、画質が低下するという問題が
ある。図28、図29にその例を示す。図28では、図
27での階調の31と32とをフレーム毎に交互に表示
する場合を示している。階調が31の場合は、サブフレ
ームSF1−SF5(重み付け1,2,4,8,16)
を点灯し、階調が32の場合は、サブフレームSF6
(重み付け32)を点灯することになる。従って、フレ
ーム内では正しく点灯させていても、時間軸に沿ってみ
ると、階調63で点灯した場合と階調0の場合(滅)と
が交互に繰り返されることになる。このような現象によ
り、60Hzの周波数のフレームに対して、30Hzの
低周波成分が作成されて、フリッカ(ちらつき)が発生
することになる。図29は、同様に階調15と16が交
互に繰り返される例であり、同様にフリッカの原因とな
る。
に、輝度が高いサブフレームSF16やSF32を出来
るだけ1フレーム内の時間的に中央付近等に配置するな
どの方法が提案されている。しかし、それでも輝度が極
端に高いサブフレームを使用する限りは、スムーズなサ
ブフレームの配列にならずに、所謂色偽輪郭と呼ばれる
現象が生じる。そして、例えば人物の肌色部分が移動す
ると肌色部分に赤紫や緑色の偽輪郭が発生し、動画像の
画質が低下するのである。
発明者らは、輝度の高いサブフレームを分割し、更にそ
れらのサブフレームを階調毎に最適の配列にすることを
提案している。例えば、特許出願平成6年264244
号、それに対応する米国出願368002号、等であ
る。この方法を、本発明者らは重ね合わせ法と称してい
る。
ね合わせ法によりフレーム内での時分割型の表示を行な
う為には、明るさの階調を2進数で表現した複数ビット
信号を、適切な重み付けをした複数のサブフレームの適
切な組み合わせに変換することが必要である。このよう
な変換をするためには、通常半導体メモリ等を利用した
ルック・アップ・テーブルが使用される。ところが、上
記の重ね合わせ法によれば、より画質を高めるために、
複数種類の変換テーブルを予め用意しておいて、画素単
位で変換テーブルを変えることが行なわれる。また、使
用されるPDPの性能に応じて、6つのサブフレームで
1フレームを構成する場合や、7つのサブフレーム或い
は8つのサブフレームで1フレームを構成する場合があ
るため、それぞれの変換テーブルを用意しておく必要が
ある。
モリの容量が膨大になるという問題を招くことになる。
なうための変換テーブルについて検討をした結果、特別
の手法によれば上記変換テーブルであるルック・アップ
・テーブルのメモリの容量を飛躍的に抑えることができ
る点を発見し、本件の発明に至ったのである。
ト・パネル表示装置を提供することにある。
るための重ね合わせ法を利用するための変換テーブルの
メモリの容量を少なくすることができるフラット・パネ
ル表示装置を提供することにある。
テーブル自体の容量を少なくすることにより、ルック・
アップ・テーブルのメモリに格納できる変換テーブルの
数を多くすることができ、よって高画質を実現できる表
示装置を提供することにある。
装置において、ルック・アップ・テーブルに使用される
半導体メモリの容量を少なくすることができ、よりコン
パクトで高画質の表示装置を提供することにある。
よれば、階調の重みに応じて時分割した複数のサブフレ
ームを多重して構成される1フレームにより多階調の表
示を行なう表示装置において、異なる階調に対応する複
数ビットの信号を有する多階調信号の一部のビット信号
をアドレス信号として入力し、複数の前記サブフレーム
の所定の組み合わせに変換した重ね合わせ変換出力を出
力する変換テーブル部と、前記多階調信号の残りのビッ
ト信号と前記重ね合わせ変換出力信号とを、階調に応じ
て合成し、1つのフレームを構成する複数のサブフレー
ムの信号を生成する合成部と、該合成された複数のサブ
フレームの信号に基づいて、表示部に多階調の画像を表
示する表示制御部とを有することを特徴とする表示装置
を提供することにより達成される。
ば、階調の重みに応じて時分割した複数のサブフレーム
を多重して構成される1フレームにより、多階調の表示
を行なう表示装置において、異なる階調に対応する複数
ビットの信号を有する多階調信号の一部の複数ビット信
号をアドレス信号として入力し、少なくとも同一の階調
の重みを持つサブフレームを複数有する複数のサブフレ
ームの所定の組み合わせに変換した重ね合わせ変換出力
を出力する変換テーブル部と、前記変換テーブル部のア
ドレス信号のビット数より前記重ね合わせ変換出力のビ
ット数が多い場合に、前記の多階調信号の残りのビット
信号を所定ビット分シフトし、当該シフトされた前記多
階調信号の残りのビット信号と前記重ね合わせ変換出力
信号とを合成し、1つのフレームを構成する複数のサブ
フレームの信号を生成する合成部と、前記変換テーブル
部の前段に設けられ、前記多階調信号のビット数に基づ
く第一の階調数よりも前記合成されたサブフレームの信
号により第二の階調数が少ない場合に、当該多階調信号
を前記第二の階調数より高くならないようにするリミッ
ト回路と、前記合成された複数のサブフレームの信号に
基づいて、表示部に多階調の画像を表示する表示制御部
とを有することを特徴とする表示装置を提供することに
より達成される。
ば、階調の重みに応じて時分割した複数のサブフレーム
を多重して構成される1フレームにより多階調の表示を
行なう表示装置において、異なる階調に対応する複数ビ
ットの信号を有する多階調信号の一部のビット信号をア
ドレス信号として変換テーブル部に入力し、複数の前記
サブフレームの所定の組み合わせに変換した重ね合わせ
変換出力を該変換テーブル部から出力するステップと、
前記多階調信号の残りのビット信号と前記重ね合わせ変
換出力信号とを、階調に応じて合成し、1つのフレーム
を構成する複数のサブフレームの信号を生成するステッ
プと、該合成された複数のサブフレームの信号に基づい
て、表示部に多階調の画像を表示するステップとを有す
ることを特徴とする表示装置の駆動方法を提供すること
により達成される。
のテーブル部のメモリの容量を減らすことができる。ま
た、一つの変換テーブルのメモリ容量を減らすことがで
きるので、複数の変換テーブルをメモリに記憶させるこ
とができて画質を向上させることができる。更に、メモ
リの容量を減らすことで装置の小型化を図ることができ
る。
て図面に従って説明する。
実施の形態のフラット・パネル表示装置100の全体構
成図である。以下、フラット・パネル表示装置をPDP
表示装置を例にして説明を進めていくが、本発明がPD
P表示装置だけでなくLCD装置等のフラット・パネル
表示装置全般に適用できるのはいうまでもない。
がY電極15を駆動するYドライバ、5がX電極14を
駆動するXドライバ、6がアドレス電極16を駆動する
アドレス・データ・ドライバである点は、図24と同様
である。
2及びデータ配列変換部33は、所謂表示データの前処
理部に該当する。入力表示データDinは、赤、緑、青
(RGB)それぞれに対応する8ビットの信号である。
これにより、RGBそれぞれが256階調の表示データ
になっている。そして、この入力表示データDinは、多
階調化処理部31にて256よりも低い分解能であって
256階調相当を表現できる信号DTに変換される。
用されており、一般的に知られた技術であるため、ここ
では詳細には説明しない。一例を簡単に説明すると、例
えば8ビットの入力表示データに対して、上位6ビット
からなる64階調の信号をそのまま表示用の信号として
使用し、下位の2ビットからなるより微小な階調差を表
現する信号を一定のアルゴリズムに従って近接する画素
での階調データに反映させる様修正する処理である。
信号である表示データDTは、重ね合わせ変換部32に
て、フリッカや色偽輪郭などを防止するために適切なサ
ブフレームの組み合わせのデータに変換される。そして
その変換データQが表示画面の画素の順番に入力されて
くるので、データ配列変換部33にて、1ライン(Y電
極のライン)毎のサブフレームに対応する変換データに
配列変換されて、その出力データQXが出力される。
フレームメモリ入出力制御バッファ35を経由してフレ
ームメモリ34に一旦格納され、インターフェース制御
回路36の制御信号に従ってアドレスデータA−DAT
Aがアドレス・データ・ドライバ6に供給される。
38により制御される。ここでは、インターフェース制
御回路36からのタイミングコントロール信号等に従っ
て表示パネルを駆動するための内部シーケンスを生成
し、予めプログラムされた駆動波形ROM39からの駆
動波形を適宜読み出し、それらの駆動波形データに応じ
て、Xサステイン駆動回路40、Yスキャン駆動回路4
1、アドレス駆動回路42を介して、各ドライバ3,
4,5,6を駆動する。
同期信号Hsyn ,垂直同期信号Vsyn ,及びクロック信
号CLKが入力される。従って、インターフェース制御
回路36では、表示装置100内の全体のタイミングを
制御することになる。例えば、垂直同期信号Vsyn から
フレームの同期が制御され、垂直同期信号Vsyn ,水平
同期信号Hsyn 及びクロックCLKから入力されている
RGBの入力表示データDinが表示画面のどの画素に対
応しているかのタイミングの制御が行なわれる。37は
初期化ROMであり、例えば、サブフレームSFの数の
設定、重ね合わせ変換テーブルの指定などが工場出荷時
点で記憶され、その初期値に従ってインターフェース制
御回路等の動作が実行される。
像を表示する為に、インターフェース制御回路36、駆
動部制御回路38等が表示制御部として機能する。
う変換テーブルの例が示されている。重ね合わせ法につ
いては前述した通り本発明者等が先に出願した特許明細
書に詳しく説明されているが、その概略について簡単に
説明する。
偽輪郭を防止するために、重み付けの高いサブフレーム
を分割し、更に複数のサブフレームの表示順を最適に並
び替え、そして各中間調レベルに最適な組み合わせにし
ている。図2の例は、図26の場合と違って7つのサブ
フレームの例である。図2の例に示されるように、この
変換テーブルでは、サブフレームの表示順は、重み付け
が4,8,2,16,1,8,4の順番になっている。
そして、0から43の中間調レベルそれぞれに最適な組
み合わせが予め設定されている。図2の右側の部分の丸
を付したところが点灯されるサブフレームを意味し、左
端のサブフレームから右端のサブフレームまでが順番に
表示される。
力信号Dinが、多階調化処理部31にて44階調に縮小
される点は既に説明した通りである。従って、0−43
階調を表す多階調化済の表示入力データDTは、DT2
−DT7の6ビットの信号で表されることになる。そし
て、この入力データDT2−7が図1における重ね合わ
せ変換部32において、図2の変換テーブルに従って7
つのサブフレームの組み合わせを表す変換データQに変
換される。従って、変換されたデータQはQ1−Q7の
7ビットになる。
けが1,2,4,4,8,8,16で、順番が4,8,
2,16,1,8,4のサブフレームの組み合わせに変
換される。その結果、図29で説明した階調15と階調
16を交互に表示した場合は、図3の如くなる。図29
と図3を比較して分かるように、重ね合わせ法により変
換した場合は、同一の階調の重みを持つサブフレームが
複数存在することになり、また点滅されるサブフレーム
が時間的に分散されることになり、図29で説明したよ
うな現象は生じにくくなる。尚、変換されたデータQの
インデックスは、サブフレームの重み付けの重い方に上
位ビットが対応するようになっている。従って、重み付
けが16,8(2),8(1),4(2),4(1),
2,1のサブフレームに対応する変換データQは、それ
ぞれQ7 ,Q6 ,Q5 ,Q4 ,Q3 ,Q2 ,Q1 にな
る。
ブルから明らかなように、重み付け32,16,8,4
のサブフレームは、1つの重み付け16のサブフレー
ム、2つの重み付け8のサブフレーム、2つの重み付け
8のサブフレーム及び2つの重み付け4のサブフレーム
に分けられている。即ち、7つのサブフレームであるに
も係わらず、重みが4と8のサブフレームがそれぞれ2
つづつ存在し、重み64、32のサブフレームがない。
このサブフレームの組み合わせは、まず、表示パネル側
の駆動能力から1つのフレーム期間中に表示できるサブ
フレームの数が導かれ、その数に従ったベストのサブフ
レームの組み合わせが導かれるという考え方で決められ
る。従って、もし1フレーム期間内に7つのサブフレー
ムしか駆動できない場合は、サブフレームの数は7つと
決められ、7つのサブフレームでフリッカや色偽輪郭を
防止できる最適な組み合わせが考えられることになる。
6,1,8,4の順番の組み合わせが適切ということに
なると、当然の帰結として0−43の中間調レベルしか
表現できないことになる。そして、44階調の表示能力
で、256階調の表示を行なうことができるように、多
階調化処理が行なわれることになる。従って、表示パネ
ル側の能力によっては、サブフレームの数をさらに多く
してその分中間調レベルの数も多くすることができる
し、サブフレームの数が6つしかない場合はそれに対応
する中間調レベルの数にするのである。
変換テーブルを単純に半導体メモリ等によるルック・ア
ップ・テーブルで実現しようとすると、データDT2 −
DT7 を入力アドレスとしてメモリに供給し、44種類
の変換テーブルに従って、データQ1 −Q7 を出力する
ことになる。しかしながら、かかる変換テーブルを複数
準備する等の必要があり、単純に増やしていくとメモリ
の容量が膨大になる問題がある。
ブルを分析すると、入力側の最下位のビットDT2 ,D
T3 は重ね合わせ変換の対象とはならず、出力側の最下
位のビットQ1 , Q2 と同じであることを発見した。即
ち、出力側のデータQの○記号の部分を”1”とし、○
記号がない部分を”0”とすると、全く同じ2ビットの
信号になるのである。
にならないビット(図2の例ではDT2 ,DT3 )に対
しては、変換テーブルの入力とせず、重ね合わせ変換の
対象になるビット(図2の例ではDT4 −DT7 )のみ
を変換テーブルに入力するようにする。そして、その後
変換された出力データQ7 , Q6 , Q5 , Q4 ,Q3と
変換の対象にならなかった入力ビットDT2 ,DT3 と
を合成する。
形態における重ね合わせ変換の概略図に示される通りで
ある。8ビットの入力表示データDinが多階調化処理部
31により補正されてデータDT0 −DT7 が作成され
る。この内DT2 −DT7 が有効なデータであり、0−
43の中間調レベルを表現する6ビットの信号である。
上記したように、入力信号DT4 ,DT5 ,DT6 ,D
T7 が重ね合わせ変換の対象となり、変換後のデータと
して出力信号Q3 ,Q4 ,Q5 ,Q6 ,Q7 がルック・
アップ・テーブルの出力として出力される。また、変換
の対象にならない入力信号DT2 ,DT3 は、下位方向
にシフトされてそのまま出力信号Q1 ,Q2 として出力
される。そして、最終的に、7ビットのサブフレームの
点灯、非点灯を意味する表示用のデータQ1 −Q7 がデ
ータ配列変換部33に供給される。
されることになり、メモリの領域は4分の1になる。
尚、重ね合わせ変換の対象になる入力ビットがどれにな
るかは、変換テーブルの種類によりケースバイケースで
判断される必要がある。しかしながら、少なくとも有効
ビットの最小位ビットは中間調レベルの最小単位を代表
するので、重ね合わせ変換の対象になることはない。ま
た、上記の例の二番目に小さい位のビット(DT3 )に
ついては、重み付けが2に対応するが、場合によっては
重み付け2を2つの重み付け1に分割して重ね合わせる
ことも行なわれる。但し、フリッカや色偽輪郭の原因
が、重み付けが大きなサブフレームの存在が原因である
から、原則としては下位ビットの入力が変換の対象にな
らないことになり、上位ビットは変換の対象になる。ま
た、上位ビットのうち飛び飛びの任意の複数ビットのみ
が変換の対象になることもある。
ついて説明する。図5は本発明の実施の形態における重
ね合わせ変換部32の構成図の例である。この例では、
入力されるデータDTがリミット回路321を介して変
換テーブル部であるルック・アップ・テーブル(LU
T)を構成するランダム・アクセス・メモリ(RAM)
322に供給される。リミット回路321の出力RMA
7 −RMA0 の内、有効なものは上位6ビットであり、
その内の上位4ビットRMA7 −RMA4 が変換の対象
となり、RAM322に入力される。また、変換の対象
にならない下位ビットRMA3 −RMA0 はシフト回路
323に入力される。
MD7 −RMD0 の内有効な上位4ビットが、サブフレ
ームのオン・オフを指示する出力データQ7 ,Q6 ,Q
5 ,Q4 としてそのまま出力される。また、下位の4ビ
ットRMD3 −RMD0 は、シフト回路323にて変換
非対象の下位ビットRMA4 −RMA0 を1ビット分下
位方向にシフトしたシフト出力S3 −S0 とマルチプレ
クサ回路324で合成される。具体的には、有効なシフ
ト出力S3 −S0 が優先的に出力データQ3 −Q0 とし
て出力される。
図4でも説明した様に、階調順位を適合させる為であ
る。このシフト量は、重ね合わせ変換テーブルによって
異なってくるので、初期化ROM37からのシフト指示
信号DSFT の値により設定される。具体的には、変換テ
ーブル部のメモリ322に入力されるアドレスRMAの
ビット数より出力される変換出力RMDのビット数が多
い場合は、その多い分だけシフトされることになる。従
って、図2の変換テーブルの例ではシフト数は1であ
る。
レクサ回路324とにより変換の非対象の多階調信号R
MA3 - 0 と変換出力信号RMD3 - 0 とが、階調に応
じて合成されることになる。従って、シフト回路323
とマルチプレクサ回路324とで合成部が構成される。
ついては、図6、7、8、にて説明する。リミット回路
321の動作原理は、図6に示したように入力される信
号DTの中間調レベルが一定値よりも高いレベルにある
場合は、出力される信号RMAはリミット値に固定する
というものである。
ば、変換テーブルの容量を少なくするために、変換が必
要な上位ビット部分と変換が不必要な下位ビット部分と
に分けて、上位ビット部分は変換テーブルを介して変換
し、その後変換されなかった下位ビット部分と、階調順
位を合わせて合成するというものである。しかしなが
ら、かかる手法によれば、図7に示すように不都合を生
じることがある。
4、45の場合についてそのまま変換テーブルで変換し
た場合について示している。左側のDT7 −DT2 が変
換前のデータで、右側のQ7 −Q1 が変換後のデータで
ある。図2に示した重ね合わせ法によれば、0から43
の中間調レベルしか対象になっていない。従って、入力
信号DTとして44が入力されると、図7に示される様
に、入力信号DTは(101100)となる。そして、
その内の下位ビットDT3 ,DT2 をそのまま変換せず
に合成すると、合成後の出力信号Qは、(111110
0)となり重み付けをして合計すると中間調レベルが4
0になってしまう。
きる階調数(上記の例では0−43階調)が、入力デー
タDTが表現できる階調数(分解能)(上記例では6ビ
ット故に0−63階調)よりも少なくなってしまう場合
に、上記したような問題が生じるのである。従って、重
ね合わせ変換テーブルの設定によってそのリミット値が
変更されなければならない。
為に、中間階調レベルが43を越える場合は、一律43
のリミット値にするようにしている。その結果、図8の
チャートの真ん中のテーブルに示されるようにリミット
回路321で変換された出力RMA7 −RMA2 は中間
調レベルが43を越える44−63に対して43に固定
されている。その結果、重ね合わせ変換されると、図8
の右のテーブルの如く、43以上は全て43の階調に変
換されることになる。尚、従来のように全てのビットを
変換する場合は、変換テーブル内にてかかるリミットを
行なえば良いのであるが、本発明の様に一部のビットの
み変換対象とするためかかるリミット回路が必要にな
る。
回路例である。325は、入力データDTと初期化RO
M37から設定されたリミット値DLMT の大小関係を判
定する回路である。具体的には加算回路であり、入力デ
ータDTとリミット値DLMTの反転値とを加算し、入力
データDTが大きい場合はキャリー値CRTが1とな
り、入力データDTがリミット値DLMT 以下の場合はキ
ャリー値CRTが0となる。図10の動作説明図に示さ
れる通りである。そして、セレクト回路326では、そ
のキャリー値がセレクト信号Sとして使用されて、入力
データDTかリミット値DLMT の何れかが選択される。
セレクト回路326は具体的には、矢印で示したように
AND回路とOR回路及びインバータにより構成され
る。
ルであるRAM322には、リミット回路321からの
8ビットの出力の内上位4ビットが変換対象の多階調信
号、アドレス入力RMA7 −RMA4 として入力されて
いる。また、後述する6つまたは8つのサブフレームの
例でも、上位4ビットが変換の対象になる。また、RA
M322には、データ入出力として、初期化ROM37
からの8ビットの重ね合わせ変換テーブルのデータDDS
F と8ビットの変換出力RMD7 −RMD0 が入力また
は出力される。複数種類の重ね合わせ変換テーブルのデ
ータを予め初期化ROM37に記憶させておき、使用さ
れるサブフレームの数等に応じて最適の変換テーブルを
データDDSF としてRAM322に書き込むことができ
るようにするためである。
からの8ビットの出力の内下位のアドレス入力RMA3
−RMA0 が入力されている。そして、初期化ROM3
7からのシフト量を示すシフトデータDSFT (3ビッ
ト)に応じて下位側にシフトされる。従って、RMA3
−RMA0 がS3 −S0 に変換される。
変換されたデータRMD3 −RMD0 とがマルチプレク
サ回路324で合成される。この関係について、図11
に従って説明する。図11は、シフト回路323とマル
チプレクサ回路324の出力とシフトデータDSFT のシ
フト数の関係を示す表である。シフト数が1の時は、シ
フト出力S3 −S0 には0と信号RMA3 −RMA1 が
それぞれ出力される。またシフト量が2の時には、0,
0と信号RMA3 −RMA2 がそれぞれ出力される。そ
して、マルチプレクサ回路では、それらのシフト出力信
号が0(Lレベル)に対応するビット部分に変換された
出力RMDのデータが合成されることになる。
3とマルチプレクサ回路324の機能を実現する合成部
の具体的な回路例である。図12は、シフト回路323
とマルチプレクサ回路324の機能を同時に実現する合
成部回路であり、入力としてリミット回路321の下位
出力RMA3 −RMA0 とRAM322の下位出力RM
D3 −RMD0 が接続されて、図13の制御信号生成回
路からのシフト制御信号SFT0 −SFT4 と合成制御
信号CONT1 ,CONT2 が制御信号として使用され
る。図中AはAND回路、OはOR回路をそれぞれ示し
ている。
OM37からの3ビットのシフトデータ信号DSFT0−D
SFT2から、シフト制御信号SFT0 −SFT4 と合成制
御信号CONT1 ,CONT2 が制御信号として生成さ
れる。シフト制御信号SFT0 −SFT4 は、単に3ビ
ットのシフトデータ信号DSFT0−DSFT2をデコードして
得られる信号であり、シフト数に対応している。また合
成制御信号CONT1,CONT2 は、図中に示すシフ
トデータ信号値の場合に1となる信号であり、マルチプ
レクスの条件から導いた論理回路により生成される。
SFT0 −SFT4 と合成制御信号CONT1 ,CON
T2 により、図12の回路では、図中右側に示したよう
に、シフト数に応じてリミット回路321の下位出力R
MA3 −RMA0 がシフトされ、RAM322の下位出
力RMD3 −RMD0 と合成される。右側に示した結果
は、前述の図11の表と同じである。
フト数が1であるため、シフト制御信号SFT1が1と
なり、他のSFT0,2,3,4は0となる。従って、
出力Q3 にはRMD3 、Q2 にはRMA3 、Q1 にはR
MA2 、Q0 にはRMA1 がそれぞれ出力される。
て変換されて出力されるサブフレームに対応する出力デ
ータQ7 −Q0 がデータ配列変換部33に供給される。
データ変換部では、初期化ROM37からの指示信号に
従って、有効な出力、上記の例ではQ7 −Q1 、が採用
され、出力Q0 は無視される。
関係しないので詳細な説明は省略するが、簡単に説明す
ると次の通りである。図14はデータ配列変換部の動作
原理の説明図である。入力表示データは、時間tに示し
た様に、表示される画面の画素の順番で入力されてく
る。そして、それぞれの画素DOT1 −DOTn −DO
Tnm毎のRGB信号が前述の通りの重ね合わせ変換され
て、出力Q7 −Q1 が生成される。しかしながら、実際
の表示パネル上では、画面の1ライン毎にアドレス・デ
ータ・ドライバ6がアドレスデータに従ってアドレス電
極を駆動することになる。
も1ライン毎にまとめられたサブフレーム毎のデータQ
Xの単位にまとめてフレームメモリ34に格納されるこ
とになる。そして、フレームメモリ34からは、図2に
示したサブフレームの順番で(Q3,Q5,Q2,Q7,Q1,Q
6,Q4 の順番)、1ライン毎のアドレスデータA−DA
TAが出力される。
フレームの組み合わせの場合の重み付け変換テーブルの
別の例を示す。図2に7つのサブフレームの場合の重み
付け変換テーブルの例を示した。図15の変換テーブル
の場合も同じサブフレームの組み合わせではあるが、変
換が多少異なっている。即ち、図2の場合は、輝度レベ
ルが4や8の場合は、できるだけフレーム中の早い時間
でのサブフレームを点灯するようにした例である。一
方、図15の場合は、輝度レベルが4や8の場合は、で
きるだけフレーム中の遅い時間でのサブフレームを点灯
するようにした例である。いずれの場合も、点灯するサ
ブフレームが分散されているので、フリッカや色偽輪郭
の問題は解決されるが、かかる2つの異なる変換テーブ
ルを画素の位置に応じて選択して利用することで、更に
画質を向上させることができる場合がある。
テーブルを準備しておいて、図16に示す様に、画素の
位置に応じて使用する変換テーブルのモードを変更する
ことが好ましい。図16の(a)は、モードAとBとを
千鳥格子状に配置した場合である。図16の(b)は、
モードAとBを4つの画素単位で千鳥格子状に配置した
場合である。更に、図16(c)は、4つのモードA,
B,C,Dに対応する変換テーブルを利用する場合であ
り、この例では1行毎にモードA,B,C,Dが1つづ
つずれている例である。
利用する場合の重ね合わせ変換部32の回路の例を、図
5に戻って説明する。複数のモードの変換テーブルを利
用する場合は、単純にモード数分の変換テーブルをRA
M322に記憶させることが必要である。そこで、初期
化ROM37とRAM322に上位入力アドレスとして
モード信号MODEを入力するようにする。モード数が
2の場合は、モード信号MODEは1ビットであるが、
モード数が4の場合は2ビットになる。
する複数の変換テーブルをRAM322に記憶させる。
そして、表示制御中は、図1にて示したインターフェー
ス制御回路36が、垂直同期信号Vsyn と水平同期信号
Vsyn 及びクロックCLKとから現在の画素の位置を認
識し、何れのモードの変換テーブルを使用するかについ
てのモード信号MODEをRAM322に入力すること
で、モードの選択を画素単位で行なう。
を7つのサブフレームに変換する場合について説明し
た。しかしながら、図5に示した重ね合わせ変換部の回
路図は、それ以外のビット数の多階調出力を異なる数の
サブフレームに変換する場合も使用することができる。
即ち、それぞれの変換テーブルを初期化ROM37に記
憶しておいて、使用するフラット表示パネルの能力に応
じて最適の変換テーブルを選択することになる。このよ
うな汎用性がある点について以下にて説明する。
係を示す表である。多階調出力が4−7ビットそれぞれ
の場合の、RAM322の入力アドレスRMA、RAM
322の出力RMD、シフト数、サブフレーム数(S
F)及び最終的に有効な重ね合わせ変換出力がこの表に
示されている。
トの多階調出力を7つのサブフレームに変換する例であ
る。従って、図17の表に示される様に、上位の4ビッ
トがRAM322のアドレス入力として使用され、変換
された5ビットのRAMの出力が、1シフトした2ビッ
トの信号と合成されて、7つのサブフレームに対応する
7ビットの重ね合わせ変換出力が得られることになる。
8つのサブフレームに変換する例である。図2、15で
説明したのと同様に二つのモードになっている。この場
合は、図17の表に示される様に、上位の4ビットがR
AM322のアドレス入力として使用され、変換された
6ビットのRAMの出力が、2シフトした2ビットの信
号と合成されて、8つのサブフレームに対応する8ビッ
トの重ね合わせ変換出力が得られることになる。
6つのサブフレームに変換する例である。図2、15で
説明したのと同様に二つのモードになっている。この場
合は、図17の表に示される様に、上位の4ビットがR
AM322のアドレス入力として使用され、変換された
5ビットのRAMの出力が、1シフトした1ビットの信
号と合成されて、6つのサブフレームに対応する6ビッ
トの重ね合わせ変換出力が得られることになる。
多階調出力の上位3ビットのみをRAM322の入力ア
ドレスとして、下位2ビットを変換の対象外にすること
も可能である。但し、そのようにする場合は、図5に示
した重ね合わせ変換部32の回路構成を多少変える必要
がある。しかしながら、3ビットの入力に対して4ビッ
トの出力を得る場合も、4ビットの入力に対して5ビッ
トの出力を得る場合もそれほどRAMの容量に差はない
ので、汎用性を確保するために、上記のように上位4ビ
ットを変換の対象にしている。
階調信号がMビット(Mは2以上の整数)の信号である
場合は、多階調信号の任意のNビット(Nは1以上の整
数であってM>N)が変換テーブルのメモリのアドレス
信号となり、その重ね合わせ変換出力がPビット(Pは
N以上の整数)となり、多階調信号の残りのM−Nビッ
トの信号がP−Nビット分シフトされて当該重ね合わせ
変換出力と合成されることになる。
ね合わせ変換に使用される変換テーブルのデータを記憶
するメモリの容量を節約することができる。従って、メ
モリの容量を増やすことなく複数の変換テーブルのデー
タをメモリに記憶させることができ、より画質を向上さ
せることができる。
り、コンパクト化というフラットパネル表示装置の特性
を損なうことなく、画質の向上を図ることができる。
するテーブル例の図である。
略図である。
る。
図である。
フト数の関係図表である。
ある。
る。
換する別のテーブル例である。
る。
る。
換するテーブル例(1)である
換するテーブル例(2)である
換するテーブル例(1)である
換するテーブル例(2)である
換するテーブル例(1)である
換するテーブル例(2)である
Claims (17)
- 【請求項1】階調の重みに応じて時分割した複数のサブ
フレームを多重して構成される1フレームにより多階調
の表示を行なう表示装置において、 異なる階調に対応する複数ビットの信号を有する多階調
信号の一部のビット信号をアドレス信号として入力し、
複数の前記サブフレームの所定の組み合わせに変換した
重ね合わせ変換出力を出力する変換テーブル部と、 前記多階調信号の残りのビット信号と前記重ね合わせ変
換出力信号とを合成し、1つのフレームを構成する複数
のサブフレームの信号を生成する合成部と、 該合成された複数のサブフレームの信号に基づいて、表
示部に多階調の画像を表示する表示制御部とを有するこ
とを特徴とする表示装置。 - 【請求項2】請求項1において、 前記の重ね合わせ変換出力は、同一の階調の重みを持つ
サブフレームを複数有することを特徴とする表示装置。 - 【請求項3】請求項1または2において、 前記合成部は、前記変換テーブル部のアドレス信号のビ
ット数より前記重ね合わせ変換出力のビット数が多い場
合に、前記の多階調信号の残りのビット信号を所定ビッ
ト分下位にシフトすることを特徴とする表示装置。 - 【請求項4】請求項1または2において、 前記多階調信号のビット数に基づく第一の階調数よりも
前記合成されたサブフレームの信号による第二の階調数
が少ない場合に、当該多階調信号を前記第二の階調数よ
り高くならないようにするリミット回路を、前記変換テ
ーブル部の前段に設けたことを特徴とする表示装置。 - 【請求項5】請求項1または2において、 前記変換テーブル部は、複数モードの変換テーブルを有
し、前記のアドレス信号に加えてモードを指定するモー
ド信号を追加のアドレス信号として入力し、 前記の表示制御部は画素の位置に応じてモード信号を供
給することを特徴とする表示装置。 - 【請求項6】請求項1乃至5のいずれかにおいて、 更に複数の変換テーブルのデータを記憶する初期化メモ
リを有し、該複数の変換テーブルのデータのうち少なく
とも一つの該変換テーブルのデータが前記変換テーブル
部のメモリに書き込まれることを特徴とする表示装置。 - 【請求項7】請求項3において、 更に複数の変換テーブルのデータを記憶する初期化メモ
リを有し、該複数の変換テーブルのデータのうち少なく
とも一つの該変換テーブルのデータが前記変換テーブル
部のメモリに書き込まれ、 前記初期化メモリは、該変換テーブル部のメモリに書き
込まれた変換テーブルのデータに従って、シフト数を示
すシフトデータ信号を前記合成部に供給し、 前記合成部は、当該シフトデータ信号に従ってシフトす
ることを特徴とする表示装置。 - 【請求項8】請求項4において、 更に複数の変換テーブルのデータを記憶する初期化メモ
リを有し、該複数の変換テーブルのデータのうち少なく
とも一つの該変換テーブルのデータが前記変換テーブル
部のメモリに書き込まれ、 前記初期化メモリは、該変換テーブル部のメモリに書き
込まれた変換テーブルのデータに従って、前記のリミッ
ト回路に前記第二の階調数を示すリミット値信号を供給
することを特徴とする表示装置。 - 【請求項9】階調の重みに応じて時分割した複数のサブ
フレームを多重して構成される1フレームにより、多階
調の表示を行なう表示装置において、 異なる階調に対応する複数ビットの信号を有する多階調
信号の一部の複数ビット信号をアドレス信号として入力
し、少なくとも同一の階調の重みを持つサブフレームを
複数有する複数のサブフレームの所定の組み合わせに変
換した重ね合わせ変換出力を出力する変換テーブル部
と、 前記変換テーブル部のアドレス信号のビット数より前記
重ね合わせ変換出力のビット数が多い場合に、前記の多
階調信号の残りのビット信号を所定ビット分下位にシフ
トし、当該シフトされた前記多階調信号の残りのビット
信号と前記重ね合わせ変換出力信号とを合成し、1つの
フレームを構成する複数のサブフレームの信号を生成す
る合成部と、 前記変換テーブル部の前段に設けられ、前記多階調信号
のビット数に基づく第一の階調数よりも前記合成された
サブフレームの信号により第二の階調数が少ない場合
に、当該多階調信号を前記第二の階調数より高くならな
いようにするリミット回路と、 前記合成された複数のサブフレームの信号に基づいて、
表示部に多階調の画像を表示する表示制御部とを有する
ことを特徴とする表示装置。 - 【請求項10】請求項9において、 前記多階調信号が5ビットの信号であり、該多階調信号
の上位4ビットが前記アドレス信号であり、前記重ね合
わせ変換出力が5ビットであり、該多階調信号の下位1
ビットの信号が1ビット分シフトされて当該重ね合わせ
変換出力と合成されることを特徴とする表示装置。 - 【請求項11】請求項9において、 前記多階調信号が5ビットの信号であり、該多階調信号
の上位4ビットが前記アドレス信号であり、前記重ね合
わせ変換出力が6ビットであり、該多階調信号の下位1
ビットの信号が2ビット分シフトされて当該重ね合わせ
変換出力と合成されることを特徴とする表示装置。 - 【請求項12】請求項9において、 前記多階調信号が5ビットの信号であり、該多階調信号
の上位4ビットが前記アドレス信号であり、前記重ね合
わせ変換出力が7ビットであり、該多階調信号の下位1
ビットの信号が3ビット分シフトされて当該重ね合わせ
変換出力と合成されることを特徴とする表示装置。 - 【請求項13】請求項9において、 前記多階調信号が6ビットの信号であり、該多階調信号
の上位4ビットが前記アドレス信号であり、前記重ね合
わせ変換出力が5ビットであり、該多階調信号の下位2
ビットの信号が1ビット分シフトされて当該重ね合わせ
変換出力と合成されることを特徴とする表示装置。 - 【請求項14】請求項9において、 前記多階調信号が6ビットの信号であり、該多階調信号
の上位4ビットが前記アドレス信号であり、前記重ね合
わせ変換出力が6ビットであり、該多階調信号の下位2
ビットの信号が2ビット分シフトされて当該重ね合わせ
変換出力と合成されることを特徴とする表示装置。 - 【請求項15】請求項9において、 前記多階調信号が7ビットの信号であり、該多階調信号
の上位4ビットが前記アドレス信号であり、前記重ね合
わせ変換出力が5ビットであり、該多階調信号の下位3
ビットの信号が1ビット分シフトされて当該重ね合わせ
変換出力と合成されることを特徴とする表示装置。 - 【請求項16】請求項9において、 前記多階調信号がMビット(Mは2以上の整数)の信号
であり、該多階調信号の任意のNビット(Nは1以上の
整数であってM>N)が前記アドレス信号であり、前記
重ね合わせ変換出力がPビット(PはN以上の整数)で
あり、該多階調信号の残りのM−Nビットの信号がP−
Nビット分シフトされて当該重ね合わせ変換出力と合成
されることを特徴とする表示装置。 - 【請求項17】階調の重みに応じて時分割した複数のサ
ブフレームを多重し構成される1フレームにより多階調
の表示を行なう表示装置において、 異なる階調に対応する複数ビットの信号を有する多階調
信号の一部のビット信号をアドレス信号として変換テー
ブル部に入力し、複数の前記サブフレームの所定の組み
合わせに変換した重ね合わせ変換出力を該変換テーブル
部から出力するステップと、 前記多階調信号の残りのビット信号と前記重ね合わせ変
換出力信号とを合成し、1つのフレームを構成する複数
のサブフレームの信号を生成するステップと、 該合成された複数のサブフレームの信号に基づいて、表
示部に多階調の画像を表示するステップとを有すること
を特徴とする表示装置の駆動方法。
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