JP4134550B2 - 画像表示装置 - Google Patents
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Description
【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」、「６４」、「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、表示装置の画素数が多くなる、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、予想した消費電極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。
【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する手段を有し、前記表示情報を変更する手段は、注目画素に表示情報の書き込みがあり注目画素の１ライン後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（全サブフィールド数未満の整数）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して、前記注目画素の１ライン後の画素の階調値を変更する処理を行い、かつ当該変更する処理を、注目画素を１ライン目の画素から次ライン目の画素に順次移しながら行う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、前記サブフィールド毎に書き込む表示情報を変更する手段を有し、前記表示情報を変更する手段は、注目画素に表示情報の書き込みがあり注目画素の１ライン後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（全サブフィールド数未満の整数）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して、前記注目画素の１ライン後の画素の階調値を変更する処理を行い、かつ当該変更する処理を、注目画素を１ライン目の画素から次ライン目の画素に順次移しながら行うように構成したものであり、データ電極駆動波形がオフからオンに変化した際に容量負荷であるデータ電極を充電した電荷を、オンからオフに変化する際に放電してしまうために電力を消費するが、本発明によれば、オンからオフ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、注目画素の１ライン後の画素から２ライン以上後までの画素の階調値を変更するように構成したもので、通常画像処理では前の画素から順に処理を行っていくので、注目画素の前の画素は、既に目的の処理を終えて最適化された状態にある。従って注目画素の前の画素に変更を加えた場合には、さらにその前の画素にも次々と修正を加えなければ目的の結果を得られない可能性がある。これを防ぐためには常に前の画素に対して変更可能な範囲を記録しておく必要があり、アルゴリズムおよび回路構成が複雑になる。これに対して注目画素の後の画素は未処理であり、変更を加えても支障はなく、アルゴリズムおよび回路構成を簡易にすることができる。
【００１３】
また、本発明の請求項３に記載の画像表示装置は、表示情報を変更する手段は、注目画素の１ライン後の画素および注目画素の２ライン後の画素の階調値を変更するように構成したもので、上述したものと同様の作用効果が得られ、また３ライン以上も後の画素に変更を加えるのは冗長であり、回路規模も大きくなってしまうが、注目画素の２ライン後までの画素に変更を加える場合は最適なものとなる。
【００１４】
また、本発明の請求項４に記載の画像表示装置は、注目画素の１ライン後の画素の階調値を変更する際は、注目画素に表示情報の書き込みがあり注目画素の１ライン後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以下になる階調値の中から、変更前の階調値に最も近いものを選択するようにしたもので、階調値を変更することによる画像の劣化を最小限にとどめることが可能である。また、変更前の階調値と変更後の階調値が１対１で対応できるために、回路構成を簡素化することが可能である。
【００１５】
さらに、本発明の請求項５に記載の画像表示装置は、注目画素の２ライン後の画素の変更後の階調値は、変更後の注目画素の１ライン後の画素の階調値を利用して算出するように構成したもので、注目画素の１ライン後の画素の階調値に変更が加えられた際に、輝度が変化して発生する視覚的な影響を吸収するように注目画素の２ライン後の画素の階調値を決定することができる。
【００１６】
また、本発明の請求項６に記載の画像表示装置は、注目画素の２ライン後の画素の変更後の階調値は、注目画素の１ライン後の画素と注目画素の２ライン後の画素の階調値の合計の変化が、変更前の階調値の合計に対して最も小さくなるものを使用するようにしたもので、注目画素の１ライン後の画素と注目画素の２ライン後の画素との平均輝度を大体維持したまま階調値を変更することができる。例えば、変更後に注目画素の１ライン後の画素の階調値が大きくなった場合には、注目画素の２ライン後の画素の階調値を小さくすることにより、平均輝度の変化を抑制し、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。
【００１７】
さらに、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、データ電極の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】
また、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、その各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、前記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、データ電極を駆動する各ドライバＩＣ毎に駆動電力が許容範囲を超過してＩＣが破壊するのを防止することができる。
【００１９】
また、本発明の請求項９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、その各領域に対応するデータドライバを有し、前記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、前記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、データ電極を駆動する各ドライバＩＣの駆動電力が許容範囲を超過してＩＣが破壊するのを防ぎつつ、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こと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１，２，４，８，１６，３２，６４，１２８とする。また、画像データのＬＳＢが１となった場合に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。従って現ラインの画素において書き込みがあり、１ライン後の画素において書き込みがなければ、データ電極に印加する電圧は高電圧から低電圧に変化する。このとき容量負荷であるデータ電極に充電されていた電荷を放電してしまう。放電しなければ充電もされないので、電荷を放電する回数を減少させることによりデータ電力を削減することが可能である。
【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、現ラインの画素において書き込みがあり１ライン後の画素において書き込みがない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）以下に抑えるものである。これによりデータ電極に充電した電荷を放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。ここで１ライン後の画素の階調値を変更するが、この変更を補償するように２ライン目の画素の階調値を変更する。
【００２４】
以下に具体例としてｎ＝２である場合を説明するが、これに限定されることはない。
【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（ＰＤＰ）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部１０を設置する。
【００２７】
図３に本発明の一実施の形態による電力削減部の一例を示しており、図３において１１は電力削減回路、１２は１ライン目の画像データであり、これを注目画素とする。１３は２ライン目の画像データ、１４は前段で画像処理された画像データであり、３ライン目の画像データとなる。
【００２８】
１ライン目の画像データは、電力削減回路内でサブフィールドデータ１５に変換されて出力される。２ライン目の画像データ１３は消費電力が減少する階調値に変更された後、変更データ１６として出力される。３ライン目の画像データは変更された２ライン目の階調値を補償するように階調を変更した後、変更データ１７として出力される。
【００２９】
この変更データ１７は、ラインメモリ１８により１水平期間遅延され、２ライン目のデータとして再度電力削減回路１１に入力される。また変更データ１６は、ラインメモリ１９により１水平期間遅延され、１ライン目の画像データとして再度電力削減回路１１に入力される。そして、１ライン目の画素に対応するサブフィールドデータ２０がＰＤＰへ出力される。
【００３０】
図４に電力削減回路１１の構成を示しており、図４において２１は１ライン目の画像データ、２２は２ライン目の画像データであり、これらは階調選択テーブル２３に入力される。階調選択テーブル２３は、１ライン目の画素において書き込みがあり２ライン目の画素において書き込みがないようなサブフィールドの数が１フィールドあたりｎ（＝２）以下であって、２ライン目の階調値に最も近いデータ２４を出力する。
【００３１】
次に、階調選択テーブル２３の出力データ２４から２ライン目の画像データを減算器２５で減算することにより２ライン目の画像データの増加分を求め、これを３ライン目の画像データ２６から減算器２７で減算することにより、２ライン目の階調変化を３ライン目で補償している。すなわち、減算器２７の出力は３ライン目画像データの階調として最もふさわしい値を出力していることになる。
【００３２】
階調選択テーブル２８において、ＰＤＰで使用可能な階調のうち減算器２７の出力に最も近いものを選択して３ライン目の出力画像データ２９として出力する。ＰＤＰが全ての階調を使用できる場合には、階調選択テーブル２８は不必要であるが、何らかの理由で使用できない階調がある場合には階調選択テーブル２８が必要となる。
【００３３】
また、１ライン目の画像データ入力２１は、ＳＦデータ変換テーブル３０においてサブフィールドデータに変換されて１ライン目サブフィールドデータ３１としてＰＤＰへ出力される。本実施の形態においては、前述のように画像データとサブフィールドデータは等しいので、ＳＦデータ変換テーブル３０は不必要であるが、画像データとサブフィールドデータが異なる場合は必要となる。階調選択テーブル２３の出力は２ライン目画像データ３２として出力され、階調選択テーブル２８の出力は３ライン目画像データ２９として出力される。なお、３３は削減サブフィールド数であり、図４ではｎ＝２が階調選択テーブル２３に入力されている。
【００３４】
以上の処理により、現ラインの画素において書き込みがあり１ライン後の画素において書き込みがない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（＝２）以下に抑えることができる。
【００３５】
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。
【００３６】
図５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５〜図７は１〜３ライン目までの３つの画素を抜き出したものである。また、１画像が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５の２ライン目は４、２、１サブフィールドで書き込みを行うことを示している。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１２８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あり、後のラインに書き込みがないサブフィールドを示す。
【００３７】
１〜３ライン目の画像データは電力削減回路に入力された時点で図５のようになっていたとする。１ライン目の画素で書き込みがあり、２ライン目の画素で書き込みがないようなサブフィールドが図５のように５つある。このとき、２ライン目の画素を図６のように変更する。これで１ライン目の画素の書き込みがあり、２ライン目の画素で書き込みがないようなサブフィールドが２個となった。２ライン目の階調は１１から６４へと５３増加したので、それを補償するために図７のように３ライン目の画素の階調値を１１９から６６に、５３減少させる。
【００３８】
以上の処理により、１ライン目で書き込みがあり、２ライン目で書き込みがないようなサブフィールドの数が変更前には５個であったのに対し、変更後には２個となっているので、データ電極の駆動電力が削減できる。また、２ライン目の階調値が１１から６３に増加しているが、３ライン目を１１９から６６に減少させたので２ライン目と３ライン目の平均輝度は変更前後で変わっていない。したがって、視覚的影響が少なく、画質の劣化が顕著に観測されることはない。
【００３９】
この例では２ライン目で書き込みがあり、３ライン目で書き込みがないようなサブフィールドの数が処理の前よりも増加しているが、これは１ライン目の画素に注目して処理を行っているからであり、２ライン目、３ライン目の画素に注目画素を移しながら順次処理を行うことによってこのようなサブフィールドの数を減少させることができる。
【００４０】
また、ＰＤＰによっては使用できる階調に制限があり、全階調が使えない場合がある。上記例では３ライン目の画素の階調値を１１９から６６に変更したが、６６という階調値が使用不可能であった場合には、使用できる階調値のうち６６に最も近いものを選択して使用すればよい。
【００４１】
以上に述べたように、本実施の形態によれば、現ラインで書き込みがあり１ライン後のラインで書き込みがないようなサブフィールドの数を１フィールドあたりｎ（＝２）以下に抑えることができ、データ電極に蓄積されていた電荷を放電してしまう回数が減少し、データ電極の駆動電力の削減を図ることができる。
【００４２】
また、現ラインで書き込みがあり１ライン後で書き込みがなくなるようなサブフィールドの数を減少させるために、１ライン後の画素の階調値を変更し、この階調値の変化を補償するように２ライン後の画素の階調値を変更するので、変更前後で平均輝度が維持され、画質の劣化が顕著に観測されることはない。
【００４３】
また、現ラインで書き込みがあり１ライン後で書き込みがなくなるようなサブフィールドの数を減少させるために、１ライン後の画素の階調値を変更する際に、変更前の階調値に最も近いものを選択することにより、変更前後での画像の変化を最小限にとどめることができ、画質の劣化を抑えることができる。
【００４４】
（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、現ラインの画素において書き込みがあり１ライン後の画素において書き込みがない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を小さく設定すれば元画像と電力削減処理後の画像の差は大きくなるものの、データ電極の駆動電力の削減量を大きくすることができる。
【００４５】
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。
【００４６】
図８は本発明の実施の形態２による構成を示しており、図８において、４１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、４２は実施の形態１で説明した電力削減回路、４３は電力削減処理後の出力サブフィールドデータ、４４はプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、４５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ＰＤＰ４４に書き込むデータドライバである。
【００４７】
また、削減ＳＦ数決定回路４６は、使用されている全てのデータドライバ４５の合計消費電力からｎの値を決定し、電力削減回路４２にフィードバックするためのものである。
【００４８】
次に、削減ＳＦ数決定回路４６について図９を用いて説明する。
【００４９】
電力値量子化部５１はデータドライバ４５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、ここで使用するデータドライバ４５における消費電力は、データドライバ４５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４５の許容電力が「６」程度になるように選択する。
【００５０】
次に、加算値決定部５２において、前述の１０段階の値に対応した−３から＋１５までの値を図１０のように決定する。加算値決定部５２において決定された値をそれまでにレジスタ５３に格納されていた値と加算し、加算結果を再度レジスタ５３に格納すると共に、ｎ決定部５４に入力する。ｎ決定部５４は加算結果から図１１に示すようにｎの値を決定する。レジスタ５３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。
【００５１】
以上の処理により、市松パターンの様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１０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４５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４５は破壊されない。
【００５２】
本実施の形態において例示した図１０や図１１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。
【００５３】
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、そのデータドライバだけが破壊される可能性がある。
【００５４】
したがって、画像の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、画像を各データドライバに対応する領域に分割し、各領域でｎの値を独立に変更することによりデータドライバの破壊を防止することができる。
【００５５】
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使用すればよいので、回路規模が大きくなることなく実現することができる。
【００５６】
【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。
【００５７】
（１）データ電極の駆動波形がオンからオフに変化する回数が削減され、電力消費が低減できる。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効果が大きくなるように、表示情報を変化させることができる。
【００５８】
（２）通常画像処理では前の画素から順に処理を行っていくので、注目画素の前の画素は既に目的の処理を終えて最適化された状態にあり、注目画素の前の画素に変更を加えた場合には、更にその前の画素にも次々と修正を加えなければ目的の結果が得られない可能性がある。これを防ぐためには常に前の画素に対して変更可能な範囲を記録しておく必要があるが、アルゴリズムおよび回路構成が複雑になる。これに対して前記階調値を変更する際に、前記注目画素の１ライン後の画素から２ライン以上後までの画素の前記階調値を変更することにより、注目画素の後の画素は未処理であり、変更を加えても影響は少なく、したがってアルゴリズムおよび回路構成を簡易にすることができる。
【００５９】
（３）前記階調値を変更する際に、前記注目画素の１ライン後の画素および前記注目画素の２ライン後の画素の前記階調値を変更することにより、上記（２）項と同様、アルゴリズムおよび回路構成を簡易にすることができるとともに、回路規模が大きくなってしまうことがなく、最適に画素に変更を加えることができる。
【００６０】
（４）階調値を変更することによる画像の劣化を最小限にとどめることができ、また、変更前の階調値と変更後の階調値が１対１で対応できるために、回路構成を簡素化することが可能である。
【００６１】
（５）注目画素の１ライン後の画素の階調値に変更が加えられた際、輝度が変化して発生する視覚的な影響を吸収するように注目画素の２ライン後の画素の階調値を決定することができる。
【００６２】
（６）注目画素の１ライン後の画素と注目画素の２ライン後の画素との平均輝度を大体維持したまま階調値を変更することができる。例えば変更後に注目画素の１ライン後の画素の階調値が大きくなった場合には、注目画素の２ライン後の画素の階調値を小さくすることにより、平均輝度の変化を抑制し、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。
【００６３】
（７）データ電極の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。
【００６４】
（８）データ電極を駆動する各ドライバＩＣの駆動電力がＩＣの許容範囲を超過して破壊するのを防止することができ、しかも、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ことを防ぐことができる。
【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部を示す構成図
【図４】同ディスプレイの電力削減回路を示す構成図
【図５】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６】同じく説明図
【図７】同じく説明図
【図８】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９】同ディスプレイの削減ＳＦ数決定回路の回路構成図
【図１０】同ディスプレイにおいて、消費電力量と加算値の対応値を示す説明図
【図１１】同じく加算結果と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 電力削減部
１１ 電力削減回路
２３，２８ 階調選択テーブル
４２ 電力削減回路
４４ プラズマディスプレイパネル
４５ データドライバ
４６ 削減ＳＦ数決定回路
５１ 電力値量子化部
５２ 加算値決定部
５３ レジスタ
５４ ｎ決定部
【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」、「６４」、「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、表示装置の画素数が多くなる、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、予想した消費電極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。
【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する手段を有し、前記表示情報を変更する手段は、注目画素に表示情報の書き込みがあり注目画素の１ライン後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（全サブフィールド数未満の整数）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して、前記注目画素の１ライン後の画素の階調値を変更する処理を行い、かつ当該変更する処理を、注目画素を１ライン目の画素から次ライン目の画素に順次移しながら行う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、前記サブフィールド毎に書き込む表示情報を変更する手段を有し、前記表示情報を変更する手段は、注目画素に表示情報の書き込みがあり注目画素の１ライン後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（全サブフィールド数未満の整数）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して、前記注目画素の１ライン後の画素の階調値を変更する処理を行い、かつ当該変更する処理を、注目画素を１ライン目の画素から次ライン目の画素に順次移しながら行うように構成したものであり、データ電極駆動波形がオフからオンに変化した際に容量負荷であるデータ電極を充電した電荷を、オンからオフに変化する際に放電してしまうために電力を消費するが、本発明によれば、オンからオフ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、注目画素の１ライン後の画素から２ライン以上後までの画素の階調値を変更するように構成したもので、通常画像処理では前の画素から順に処理を行っていくので、注目画素の前の画素は、既に目的の処理を終えて最適化された状態にある。従って注目画素の前の画素に変更を加えた場合には、さらにその前の画素にも次々と修正を加えなければ目的の結果を得られない可能性がある。これを防ぐためには常に前の画素に対して変更可能な範囲を記録しておく必要があり、アルゴリズムおよび回路構成が複雑になる。これに対して注目画素の後の画素は未処理であり、変更を加えても支障はなく、アルゴリズムおよび回路構成を簡易にすることができる。
【００１３】
また、本発明の請求項３に記載の画像表示装置は、表示情報を変更する手段は、注目画素の１ライン後の画素および注目画素の２ライン後の画素の階調値を変更するように構成したもので、上述したものと同様の作用効果が得られ、また３ライン以上も後の画素に変更を加えるのは冗長であり、回路規模も大きくなってしまうが、注目画素の２ライン後までの画素に変更を加える場合は最適なものとなる。
【００１４】
また、本発明の請求項４に記載の画像表示装置は、注目画素の１ライン後の画素の階調値を変更する際は、注目画素に表示情報の書き込みがあり注目画素の１ライン後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以下になる階調値の中から、変更前の階調値に最も近いものを選択するようにしたもので、階調値を変更することによる画像の劣化を最小限にとどめることが可能である。また、変更前の階調値と変更後の階調値が１対１で対応できるために、回路構成を簡素化することが可能である。
【００１５】
さらに、本発明の請求項５に記載の画像表示装置は、注目画素の２ライン後の画素の変更後の階調値は、変更後の注目画素の１ライン後の画素の階調値を利用して算出するように構成したもので、注目画素の１ライン後の画素の階調値に変更が加えられた際に、輝度が変化して発生する視覚的な影響を吸収するように注目画素の２ライン後の画素の階調値を決定することができる。
【００１６】
また、本発明の請求項６に記載の画像表示装置は、注目画素の２ライン後の画素の変更後の階調値は、注目画素の１ライン後の画素と注目画素の２ライン後の画素の階調値の合計の変化が、変更前の階調値の合計に対して最も小さくなるものを使用するようにしたもので、注目画素の１ライン後の画素と注目画素の２ライン後の画素との平均輝度を大体維持したまま階調値を変更することができる。例えば、変更後に注目画素の１ライン後の画素の階調値が大きくなった場合には、注目画素の２ライン後の画素の階調値を小さくすることにより、平均輝度の変化を抑制し、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。
【００１７】
さらに、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、データ電極の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】
また、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、その各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、前記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、データ電極を駆動する各ドライバＩＣ毎に駆動電力が許容範囲を超過してＩＣが破壊するのを防止することができる。
【００１９】
また、本発明の請求項９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、その各領域に対応するデータドライバを有し、前記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、前記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、データ電極を駆動する各ドライバＩＣの駆動電力が許容範囲を超過してＩＣが破壊するのを防ぎつつ、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こと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１，２，４，８，１６，３２，６４，１２８とする。また、画像データのＬＳＢが１となった場合に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。従って現ラインの画素において書き込みがあり、１ライン後の画素において書き込みがなければ、データ電極に印加する電圧は高電圧から低電圧に変化する。このとき容量負荷であるデータ電極に充電されていた電荷を放電してしまう。放電しなければ充電もされないので、電荷を放電する回数を減少させることによりデータ電力を削減することが可能である。
【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、現ラインの画素において書き込みがあり１ライン後の画素において書き込みがない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）以下に抑えるものである。これによりデータ電極に充電した電荷を放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。ここで１ライン後の画素の階調値を変更するが、この変更を補償するように２ライン目の画素の階調値を変更する。
【００２４】
以下に具体例としてｎ＝２である場合を説明するが、これに限定されることはない。
【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（ＰＤＰ）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部１０を設置する。
【００２７】
図３に本発明の一実施の形態による電力削減部の一例を示しており、図３において１１は電力削減回路、１２は１ライン目の画像データであり、これを注目画素とする。１３は２ライン目の画像データ、１４は前段で画像処理された画像データであり、３ライン目の画像データとなる。
【００２８】
１ライン目の画像データは、電力削減回路内でサブフィールドデータ１５に変換されて出力される。２ライン目の画像データ１３は消費電力が減少する階調値に変更された後、変更データ１６として出力される。３ライン目の画像データは変更された２ライン目の階調値を補償するように階調を変更した後、変更データ１７として出力される。
【００２９】
この変更データ１７は、ラインメモリ１８により１水平期間遅延され、２ライン目のデータとして再度電力削減回路１１に入力される。また変更データ１６は、ラインメモリ１９により１水平期間遅延され、１ライン目の画像データとして再度電力削減回路１１に入力される。そして、１ライン目の画素に対応するサブフィールドデータ２０がＰＤＰへ出力される。
【００３０】
図４に電力削減回路１１の構成を示しており、図４において２１は１ライン目の画像データ、２２は２ライン目の画像データであり、これらは階調選択テーブル２３に入力される。階調選択テーブル２３は、１ライン目の画素において書き込みがあり２ライン目の画素において書き込みがないようなサブフィールドの数が１フィールドあたりｎ（＝２）以下であって、２ライン目の階調値に最も近いデータ２４を出力する。
【００３１】
次に、階調選択テーブル２３の出力データ２４から２ライン目の画像データを減算器２５で減算することにより２ライン目の画像データの増加分を求め、これを３ライン目の画像データ２６から減算器２７で減算することにより、２ライン目の階調変化を３ライン目で補償している。すなわち、減算器２７の出力は３ライン目画像データの階調として最もふさわしい値を出力していることになる。
【００３２】
階調選択テーブル２８において、ＰＤＰで使用可能な階調のうち減算器２７の出力に最も近いものを選択して３ライン目の出力画像データ２９として出力する。ＰＤＰが全ての階調を使用できる場合には、階調選択テーブル２８は不必要であるが、何らかの理由で使用できない階調がある場合には階調選択テーブル２８が必要となる。
【００３３】
また、１ライン目の画像データ入力２１は、ＳＦデータ変換テーブル３０においてサブフィールドデータに変換されて１ライン目サブフィールドデータ３１としてＰＤＰへ出力される。本実施の形態においては、前述のように画像データとサブフィールドデータは等しいので、ＳＦデータ変換テーブル３０は不必要であるが、画像データとサブフィールドデータが異なる場合は必要となる。階調選択テーブル２３の出力は２ライン目画像データ３２として出力され、階調選択テーブル２８の出力は３ライン目画像データ２９として出力される。なお、３３は削減サブフィールド数であり、図４ではｎ＝２が階調選択テーブル２３に入力されている。
【００３４】
以上の処理により、現ラインの画素において書き込みがあり１ライン後の画素において書き込みがない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（＝２）以下に抑えることができる。
【００３５】
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。
【００３６】
図５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５〜図７は１〜３ライン目までの３つの画素を抜き出したものである。また、１画像が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５の２ライン目は４、２、１サブフィールドで書き込みを行うことを示している。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１２８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あり、後のラインに書き込みがないサブフィールドを示す。
【００３７】
１〜３ライン目の画像データは電力削減回路に入力された時点で図５のようになっていたとする。１ライン目の画素で書き込みがあり、２ライン目の画素で書き込みがないようなサブフィールドが図５のように５つある。このとき、２ライン目の画素を図６のように変更する。これで１ライン目の画素の書き込みがあり、２ライン目の画素で書き込みがないようなサブフィールドが２個となった。２ライン目の階調は１１から６４へと５３増加したので、それを補償するために図７のように３ライン目の画素の階調値を１１９から６６に、５３減少させる。
【００３８】
以上の処理により、１ライン目で書き込みがあり、２ライン目で書き込みがないようなサブフィールドの数が変更前には５個であったのに対し、変更後には２個となっているので、データ電極の駆動電力が削減できる。また、２ライン目の階調値が１１から６３に増加しているが、３ライン目を１１９から６６に減少させたので２ライン目と３ライン目の平均輝度は変更前後で変わっていない。したがって、視覚的影響が少なく、画質の劣化が顕著に観測されることはない。
【００３９】
この例では２ライン目で書き込みがあり、３ライン目で書き込みがないようなサブフィールドの数が処理の前よりも増加しているが、これは１ライン目の画素に注目して処理を行っているからであり、２ライン目、３ライン目の画素に注目画素を移しながら順次処理を行うことによってこのようなサブフィールドの数を減少させることができる。
【００４０】
また、ＰＤＰによっては使用できる階調に制限があり、全階調が使えない場合がある。上記例では３ライン目の画素の階調値を１１９から６６に変更したが、６６という階調値が使用不可能であった場合には、使用できる階調値のうち６６に最も近いものを選択して使用すればよい。
【００４１】
以上に述べたように、本実施の形態によれば、現ラインで書き込みがあり１ライン後のラインで書き込みがないようなサブフィールドの数を１フィールドあたりｎ（＝２）以下に抑えることができ、データ電極に蓄積されていた電荷を放電してしまう回数が減少し、データ電極の駆動電力の削減を図ることができる。
【００４２】
また、現ラインで書き込みがあり１ライン後で書き込みがなくなるようなサブフィールドの数を減少させるために、１ライン後の画素の階調値を変更し、この階調値の変化を補償するように２ライン後の画素の階調値を変更するので、変更前後で平均輝度が維持され、画質の劣化が顕著に観測されることはない。
【００４３】
また、現ラインで書き込みがあり１ライン後で書き込みがなくなるようなサブフィールドの数を減少させるために、１ライン後の画素の階調値を変更する際に、変更前の階調値に最も近いものを選択することにより、変更前後での画像の変化を最小限にとどめることができ、画質の劣化を抑えることができる。
【００４４】
（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、現ラインの画素において書き込みがあり１ライン後の画素において書き込みがない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を小さく設定すれば元画像と電力削減処理後の画像の差は大きくなるものの、データ電極の駆動電力の削減量を大きくすることができる。
【００４５】
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。
【００４６】
図８は本発明の実施の形態２による構成を示しており、図８において、４１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、４２は実施の形態１で説明した電力削減回路、４３は電力削減処理後の出力サブフィールドデータ、４４はプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、４５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ＰＤＰ４４に書き込むデータドライバである。
【００４７】
また、削減ＳＦ数決定回路４６は、使用されている全てのデータドライバ４５の合計消費電力からｎの値を決定し、電力削減回路４２にフィードバックするためのものである。
【００４８】
次に、削減ＳＦ数決定回路４６について図９を用いて説明する。
【００４９】
電力値量子化部５１はデータドライバ４５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、ここで使用するデータドライバ４５における消費電力は、データドライバ４５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４５の許容電力が「６」程度になるように選択する。
【００５０】
次に、加算値決定部５２において、前述の１０段階の値に対応した−３から＋１５までの値を図１０のように決定する。加算値決定部５２において決定された値をそれまでにレジスタ５３に格納されていた値と加算し、加算結果を再度レジスタ５３に格納すると共に、ｎ決定部５４に入力する。ｎ決定部５４は加算結果から図１１に示すようにｎの値を決定する。レジスタ５３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。
【００５１】
以上の処理により、市松パターンの様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１０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４５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４５は破壊されない。
【００５２】
本実施の形態において例示した図１０や図１１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。
【００５３】
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、そのデータドライバだけが破壊される可能性がある。
【００５４】
したがって、画像の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、画像を各データドライバに対応する領域に分割し、各領域でｎの値を独立に変更することによりデータドライバの破壊を防止することができる。
【００５５】
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使用すればよいので、回路規模が大きくなることなく実現することができる。
【００５６】
【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。
【００５７】
（１）データ電極の駆動波形がオンからオフに変化する回数が削減され、電力消費が低減できる。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効果が大きくなるように、表示情報を変化させることができる。
【００５８】
（２）通常画像処理では前の画素から順に処理を行っていくので、注目画素の前の画素は既に目的の処理を終えて最適化された状態にあり、注目画素の前の画素に変更を加えた場合には、更にその前の画素にも次々と修正を加えなければ目的の結果が得られない可能性がある。これを防ぐためには常に前の画素に対して変更可能な範囲を記録しておく必要があるが、アルゴリズムおよび回路構成が複雑になる。これに対して前記階調値を変更する際に、前記注目画素の１ライン後の画素から２ライン以上後までの画素の前記階調値を変更することにより、注目画素の後の画素は未処理であり、変更を加えても影響は少なく、したがってアルゴリズムおよび回路構成を簡易にすることができる。
【００５９】
（３）前記階調値を変更する際に、前記注目画素の１ライン後の画素および前記注目画素の２ライン後の画素の前記階調値を変更することにより、上記（２）項と同様、アルゴリズムおよび回路構成を簡易にすることができるとともに、回路規模が大きくなってしまうことがなく、最適に画素に変更を加えることができる。
【００６０】
（４）階調値を変更することによる画像の劣化を最小限にとどめることができ、また、変更前の階調値と変更後の階調値が１対１で対応できるために、回路構成を簡素化することが可能である。
【００６１】
（５）注目画素の１ライン後の画素の階調値に変更が加えられた際、輝度が変化して発生する視覚的な影響を吸収するように注目画素の２ライン後の画素の階調値を決定することができる。
【００６２】
（６）注目画素の１ライン後の画素と注目画素の２ライン後の画素との平均輝度を大体維持したまま階調値を変更することができる。例えば変更後に注目画素の１ライン後の画素の階調値が大きくなった場合には、注目画素の２ライン後の画素の階調値を小さくすることにより、平均輝度の変化を抑制し、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。
【００６３】
（７）データ電極の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。
【００６４】
（８）データ電極を駆動する各ドライバＩＣの駆動電力がＩＣの許容範囲を超過して破壊するのを防止することができ、しかも、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ことを防ぐことができる。
【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部を示す構成図
【図４】同ディスプレイの電力削減回路を示す構成図
【図５】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６】同じく説明図
【図７】同じく説明図
【図８】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９】同ディスプレイの削減ＳＦ数決定回路の回路構成図
【図１０】同ディスプレイにおいて、消費電力量と加算値の対応値を示す説明図
【図１１】同じく加算結果と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 電力削減部
１１ 電力削減回路
２３，２８ 階調選択テーブル
４２ 電力削減回路
４４ プラズマディスプレイパネル
４５ データドライバ
４６ 削減ＳＦ数決定回路
５１ 電力値量子化部
５２ 加算値決定部
５３ レジスタ
５４ ｎ決定部
Claims (9)
- 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する手段を有し、前記表示情報を変更する手段は、注目画素に表示情報の書き込みがあり注目画素の１ライン後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（全サブフィールド数未満の整数）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して、前記注目画素の１ライン後の画素の階調値を変更する処理を行い、かつ当該変更する処理を、注目画素を１ライン目の画素から次ライン目の画素に順次移しながら行うように構成したものであることを特徴とする画像表示装置。
- 表示情報を変更する手段は、注目画素の１ライン後の画素から２ライン以上後までの画素の階調値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。
- 表示情報を変更する手段は、注目画素の１ライン後の画素および前記注目画素の２ライン後の画素の階調値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。
- 注目画素の１ライン後の画素の階調値を変更する際は、注目画素に表示情報の書き込みがあり注目画素の１ライン後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以下になる階調値の中から、変更前の階調値に最も近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。
- 注目画素の２ライン後の画素の変更後の階調値は、変更後の注目画素の１ライン後の画素の階調値を利用して算出するように構成したことを特徴とする請求項２または３に記載の画像表示装置。
- 注目画素の２ライン後の画素の変更後の階調値は、注目画素の１ライン後の画素と注目画素の２ライン後の画素の階調値の合計の変化が、変更前の階調値の合計に対して最も小さくなるものを使用するように構成したことを特徴とする請求項５に記載の画像表示装置。
- 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。
- 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各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、前記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。
- 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各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、前記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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