JPWO2007119737A1 - 表示パネルを駆動する駆動装置、駆動方法及びｉｃチップ - Google Patents

表示パネルを駆動する駆動装置、駆動方法及びｉｃチップ Download PDF

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Abstract

サブフィールド駆動法を用いて表示装置を駆動する駆動装置において、高価な１フレーム遅延メモリが用いられており、１フレーム遅延メモリを省くことを課題とする。１フレーム遅延メモリを省いても、同じフレームの情報で表示パネルが表示されるように、補正処理維持パルス情報生成部を設ける。サブフィールド処理部から出力されるデータに含まれる１フレーム期間遅延した情報と、補正維持パルス情報生成部から出力されるデータに含まれる１フレーム期間遅延した情報とが相殺されるように、データが構成されている。

Description

本発明は、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）やデジタルマイクロミラーディバイス（ＤＭＤ）の表示パネルを、サブフィールド駆動法を用いて駆動する駆動装置、駆動方法及びＩＣチップに関する。
サブフィールド駆動法を用いて表示装置を駆動する駆動装置として特許文献１に記載の装置が知られている。図７に示す特許文献１の装置は、得られた映像データを１フィールド遅延１１１に送ると共に、明るさ検出部１１０にも送る。明るさ検出部１１０において、１フィールドの明るさの平均レベルが検出されるので、明るさ検出部１１０から出力される明るさの平均レベルの信号は、１フィールド期間遅延している。明るさ検出部１１０と並列に信号処理が行われる乗算器１１２や表示階調調整部１１４においては、明るさ検出部１１０から得られた信号と同じフィールドの信号を処理する必要があるので、乗算器１１２の前段に１フィールド遅延１１１が設けられている。
特開平１１−２３１８２５号公報
ところが、１フィールド遅延１１１は、画面全体の画素データを保持する必要があるので、容量が多く、高価なものである。そこでこの発明は、１フィールド遅延１１１、すなわち１フレーム遅延メモリ（ここでは、フィールドとフレームは同じ内容のものである。）を持たない、サブフィールド駆動法を用いて駆動する駆動装置を提案することを目的とする。
本発明の第１の観点は、およそ１フレーム分の映像データを受け、該フレームについての消費電力を予測すると共に、電力予測値を出力する電力予測値検出部と、電力予測値に基づいて映像データの特徴を表す定倍係数を出力する特徴出力部と、定倍係数を用いて映像データを調整し、調整した映像データを出力する表示処理部と、調整した映像データに基づいて、およそ１フレーム期間経過後サブフィールド信号を出力するサブフィールド処理部と、電力予測値に基づいて維持パルス情報を含む駆動データを生成する駆動データ生成部と、維持パルス情報を１フレーム期間保持し、直前維持パルス情報を出力するラッチとを有し、サブフィールド信号と直前維持パルス情報により表示パネルを駆動する駆動装置である。
本発明の第２の観点は、およそ１フレーム分の映像データを受け、該フレームについての消費電力を予測し、電力予測値を出力する電力予測値検出部と、電力予測値に基づいて映像データの特徴を表す定倍係数を出力する特徴出力部と、定倍係数を用いて映像データを調整し、調整した映像データを出力する表示処理部と、調整した映像データに基づいて、およそ１フレーム期間経過後サブフィールド信号を出力するサブフィールド処理部と、電力予測値に基づいて維持パルス情報と駆動倍数を含む駆動データを生成する駆動データ生成部と、維持パルス情報を１フレーム期間保持し、直前維持パルス情報を出力する第１ラッチと、駆動倍数を１フレーム期間保持し、直前駆動倍数を出力する第２ラッチと、定倍係数を１フレーム期間保持し、直前定倍係数を出力する第３ラッチと、駆動データ生成部からの直接駆動倍数と、特徴出力部からの直接定倍係数と、第２ラッチからの直前駆動倍数と、第３ラッチからの直前定倍係数とを受け、補正維持パルス情報を出力する補正維持パルス情報生成部とを有し、サブフィールド信号と補正維持パルス情報により表示パネルを駆動する駆動装置である。
本発明の第３の観点は、前記補正維持パルス情報は、次の計算
直前維持パルス情報＊（直接定倍係数＊直接駆動倍数）／（直前定倍係数＊直前駆動倍数）
により求められることを特徴とする駆動装置である。
本発明の第４の観点は、更に補正判定部と、直前維持パルス情報と補正維持パルス情報とを受ける選択部を有し、補正判定部は、特徴出力部からの直接定倍係数と第３ラッチからの直前定倍係数と駆動データ生成部からの直接駆動倍数と第２ラッチからの直前駆動倍数を受け、次の変化率、
（直接定倍係数＊直接駆動倍数）／（直前定倍係数＊直前駆動倍数）
と所定の閾値とを比較し、変化率が閾値より大きければ、選択部から補正維持パルス情報を出力させ、変化率が閾値以下であれば、選択部から直前維持パルス情報を出力させるようにしたことを特徴とする駆動装置である。
本発明の第５の観点は、更にオーバーフロー判定部を有し、オーバーフロー判定部は、あるフレームの駆動倍数に対し、次のフレームの駆動倍数が増大したことを検出し、次のフレームの駆動倍数を所定倍下げることにより、１フレーム期間内に駆動データが収まるようにしたことを特徴とする駆動装置である。
本発明の第６の観点は、更にオーバーフロー判定部を有し、オーバーフロー判定部は、あるフレームの駆動倍数に対し、次のフレームの駆動倍数が増大したことを検出し、次のフレームのサブフィールドを、小さい方から削除し、１フレーム期間内に駆動データが収まるようにしたことを特徴とする駆動装置である。
本発明の第７の観点は、更にオーバーフロー判定部を有し、オーバーフロー判定部は、あるフレームの駆動倍数に対し、次のフレームの駆動倍数が増大したことを検出し、次のフレームの駆動倍数を所定倍下げると共に、次のフレームのサブフィールドを、小さい方から削除し、１フレーム期間内に駆動データが収まるようにしたことを特徴とする駆動装置である。
本発明の第８の観点は、およそ１フレーム分の映像データを受け、該フレームについての消費電力を予測し、電力予測値を出力する電力予測値検出部と、電力予測値に基づいて映像データの特徴を表す定倍係数を出力する特徴出力部と、定倍係数を用いて映像データを調整し、調整した映像データを出力する表示処理部と、調整した映像データに基づいて、およそ１フレーム期間経過後サブフィールド信号を出力するサブフィールド処理部と、電力予測値に基づいて維持パルス情報を含む駆動データを生成する駆動データ生成部と、維持パルス情報を１フレーム期間保持し、直前維持パルス情報を出力するラッチとを含み、サブフィールド信号と直前維持パルス情報により表示パネルを駆動するＩＣチップである。
本発明の第９の観点は、およそ１フレーム分の映像データを受け、該フレームについての消費電力を予測し、電力予測値を出力する電力予測値検出部と、電力予測値に基づいて映像データの特徴を表す定倍係数を出力する特徴出力部と、定倍係数を用いて映像データを調整し、調整した映像データを出力する表示処理部と、調整した映像データに基づいて、およそ１フレーム期間経過後サブフィールド信号を出力するサブフィールド処理部と、電力予測値に基づいて維持パルス情報と駆動倍数を含む駆動データを生成する駆動データ生成部と、維持パルス情報を１フレーム期間保持し、直前維持パルス情報を出力する第１ラッチと、駆動倍数を１フレーム期間保持し、直前駆動倍数を出力する第２ラッチと、定倍係数を１フレーム期間保持し、直前定倍係数を出力する第３ラッチと、駆動データ生成部からの直接駆動倍数と、特徴出力部からの直接定倍係数と、第２ラッチからの直前駆動倍数と、第３ラッチからの直前定倍係数とを受け、補正維持パルス情報を出力する補正維持パルス情報生成部とを含み、サブフィールド信号と補正維持パルス情報により表示パネルを駆動するＩＣチップである。
本発明の第１０の観点は、前記補正維持パルス情報は、次の計算
直前維持パルス情報＊（直接定倍係数＊直接駆動倍数）／（直前定倍係数＊直前駆動倍数）
により求められることを特徴とするＩＣチップである。
本発明の第１１の観点は、更にオーバーフロー判定部を有し、オーバーフロー判定部は、あるフレームの駆動倍数に対し、次のフレームの駆動倍数が増大したことを検出し、次のフレームの駆動倍数を所定倍下げることにより、１フレーム期間内に駆動データが収まるようにしたことを特徴とするＩＣチップである。
本発明の第１２の観点は、更にオーバーフロー判定部を有し、オーバーフロー判定部は、あるフレームの駆動倍数に対し、次のフレームの駆動倍数が増大したことを検出し、次のフレームのサブフィールドを、小さい方から削除し、１フレーム期間内に駆動データが収まるようにしたことを特徴とするＩＣチップである。
本発明の第１３の観点は、更にオーバーフロー判定部を有し、オーバーフロー判定部は、あるフレームの駆動倍数に対し、次のフレームの駆動倍数が増大したことを検出し、次のフレームの駆動倍数を所定倍下げると共に、次のフレームのサブフィールドを、小さい方から削除し、１フレーム期間内に駆動データが収まるようにしたことを特徴とするＩＣチップである。
本発明の第１４の観点は、およそ１フレーム分の映像データを受け、該フレームについての消費電力を予測すると共に、電力予測値を出力し、電力予測値に基づいて映像データの特徴を表す定倍係数を出力し、定倍係数を用いて映像データを調整し、調整した映像データを出力し、調整した映像データに基づいて、およそ１フレーム期間経過後サブフィールド信号を出力し、電力予測値に基づいて維持パルス情報を含む駆動データを生成し、維持パルス情報を１フレーム期間保持し、直前維持パルス情報を出力し、サブフィールド信号と直前維持パルス情報により表示パネルを駆動する駆動方法である。
本発明の第１５の観点は、およそ１フレーム分の映像データを受け、該フレームについての消費電力を予測すると共に、電力予測値を出力し、電力予測値に基づいて映像データの特徴を表す定倍係数を出力し、定倍係数を用いて映像データを調整し、調整した映像データを出力し、調整した映像データに基づいて、およそ１フレーム期間経過後サブフィールド信号を出力し、電力予測値に基づいて維持パルス情報と駆動倍数を含む駆動データを生成し、維持パルス情報を１フレーム期間保持し、直前維持パルス情報を出力し、駆動倍数を１フレーム期間保持し、直前駆動倍数を出力し、定倍係数を１フレーム期間保持し、直前定倍係数を出力し、直接駆動倍数と、直接定倍係数と、直前駆動倍数と、直前定倍係数とを受け、補正維持パルス情報を出力し、サブフィールド信号と補正維持パルス情報により表示パネルを駆動する駆動方法である。
本発明の第１６の観点は、前記補正維持パルス情報は、次の計算
直前維持パルス情報＊（直接定倍係数＊直接駆動倍数）／（直前定倍係数＊直前駆動倍数）
により求められることを特徴とする駆動方法である。
本発明の第１７の観点は、更に、あるフレームの駆動倍数に対し、次のフレームの駆動倍数が増大したことを検出し、次のフレームの駆動倍数を所定倍下げることにより、１フレーム期間内に駆動データが収まるようにしたことを特徴とする駆動方法である。
本発明の第１８の観点は、更に、あるフレームの駆動倍数に対し、次のフレームの駆動倍数が増大したことを検出し、次のフレームのサブフィールドを、小さい方から削除し、１フレーム期間内に駆動データが収まるようにしたことを特徴とする駆動方法である。
本発明の第１９の観点は、更に、あるフレームの駆動倍数に対し、次のフレームの駆動倍数が増大したことを検出し、次のフレームの駆動倍数を所定倍下げると共に、次のフレームのサブフィールドを、小さい方から削除し、１フレーム期間内に駆動データが収まるようにしたことを特徴とする駆動方法である。
本発明にかかるサブフィールド駆動法を用いた駆動装置、駆動方法、ＩＣチップは、１フレーム遅延メモリを用いていないので、安価に構成することができる。
また、フレームずれの無い信号を用いることができるので、１フレーム遅延メモリを省いても映像の品質劣化を招くことはない。
更に、暗い画像に対し、明るさを上げる場合、モードの倍数を下げる処理と、サブフレームを削除する処理を用いることにより、１フレーム期間Ｆ内に画像処理を完結させることができる一方、画像の細部の表現も損なわないようにすることができると共に、十分な明るさを提供することが可能となる。
本発明の実施の形態１にかかる駆動装置のブロック図である。 図１に示した駆動装置の主要部からの出力信号のタイミング図である。 図１に示した駆動装置の動作説明図である。 本発明の実施の形態２にかかる駆動装置のブロック図である。 図４に示した駆動装置の主要部からの出力信号のタイミング図である。 図４に示した駆動装置の動作説明図である。 従来の駆動装置のブロック図である。 明るいシーンの一例である昼のシーンの画像を示した説明図である。 暗いシーンの一例である夜のシーンの画像を示した説明図である。 １倍モードの８サブフィールドの信号配列を示した説明図である。 ５倍モードの８サブフィールドの信号配列を示した説明図である。 本発明の実施の形態３にかかる駆動装置のブロック図である。 サブフィールドを切り落とす処理のフローチャートである。 モードの倍数を小さくする処理のフローチャートである。 サブフィールドを切り落とす処理と、モードの倍数を小さくする処理が混在する処理のフローチャートである。 図１２に示した駆動装置の主要部からの出力信号のタイミング図である。
符号の説明
２ 表示処理部
４ サブフィールド処理部
６ 映像データ出力端
７ 電力予測値検出部
８ 駆動データ生成部
９ 特徴出力部
１０，１１，１４ ラッチ
１２ 補正処理部
１６ 補正判定部
１８ 掛け算部
１９ 補正維持パルス情報生成部
２０ 選択部
２２ 駆動データ出力端
２４ 映像駆動部
２６，２８ 走査・維持・消去駆動部
３０ ＰＤＰ
４０ オーバーフロー判定部
実施の形態１
図１は、実施の形態１にかかるサブフィールド駆動法を用いた駆動装置のブロック図である。図において、２は、表示処理部、４はサブフィールド処理部、６は映像データ出力端、７は電力予測機能を備えた電力予測値検出部、８は維持パルスと映像信号−サブフィールド対応データを含む駆動データを生成する駆動データ生成部、９は特徴出力部、１０はラッチ、２２は維持パルスを出力する駆動データ出力端、２４は映像駆動部、２６，２８は走査・維持・消去駆動部、３０はプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）である。図１において、点線で囲まれた部分は、ＩＣチップにより構成することができる。また、サブフィールド処理部４の１フレーム遅延を行う素子は、ＩＣチップ外部に構成してもよい。
実施の形態１の駆動装置においては、入力信号を受ける端子からサブフィールド処理部４に至るまでの回路構成において、映像データを１フレーム遅延させる１フレーム遅延メモリを用いていない。すなわち、電力予測値検出部７で発生する１フレーム遅延を吸収するため、映像データを１フレーム遅延させる１フレーム遅延メモリを用いていない。かかる１フレーム遅延メモリは容量の大きいメモリであるので、非常に高価なものである。本発明においては、かかる１フレーム遅延メモリを用いる必要がないので、ＩＣチップを安価に構成することができる。また、ＩＣチップのサイズを小さくすることもできる。
以下、実施の形態１の駆動装置の動作を説明する。
図２は、図１の主要部における信号のタイミングを示すタイミングチャートである。
図２（Ａ）に示すように、フレーム単位で映像データが映像０，映像１，映像２，映像３，映像４，・・・として入力される。
電力予測値検出部７は、入力された映像データにより、電力予測値として、例えば１フレームの映像信号累積値ＡＰＬを計算する。具体的には、パネルに表示される領域（以後有効映像期間と呼ぶ）のＲ，Ｇ，Ｂ映像信号の信号レベルの総和を計算する。映像０，映像１，映像２，・・・の映像信号累積値をそれぞれＡＰＬ０，ＡＰＬ１，ＡＰＬ２，・・・で示す。１フレーム分の有効データを受けた後、１フレーム分の映像信号累積値が計算される。従って、図２（Ｂ）に示すように、およそ１フレーム遅れた時点で映像信号累積値が出力される。ここで「およそ」と表現したのは、１フレーム期間内の有効映像期間が終わった時点で映像信号累積値の計算が可能となるからである。電力予測値検出部７は、映像信号累積値以外に、ピークレベルや他の消費電力に関する情報を検出する様にしてもよい。映像信号累積値ＡＰＬは、駆動データ生成部８に送られると共に、特徴出力部９にも送られる。
駆動データ生成部８は、電力予測値の一つである映像信号累積値ＡＰＬに基づき、各サブフィールドにおける維持パルスの数を決定する。基本モード（１倍モード）では、１フレーム中に８サブフィールド存在する。８サブフィールドは、それぞれ１，２，４，８，１６，３２，６４，１２８の維持パルスを発光する様に重み付けされる。この場合、最も明るい画素の表現は、全てのサブフィールドが選択され、全ての維持パルスが発光される場合であり、結局、２５５の維持パルスが発光されることにより達成される。逆に、最も暗い画素の表現は、サブフィールドが全く選択されない場合であり、ゼロの維持パルスが発光されることにより達成される。選択するサブフィールドの組み合わせを変えることにより、維持パルスの数を、ゼロから２５５までの２５６段階で変えることができ、これにより、明るさを変えることができる。２倍モードでは、８サブフィールドは、それぞれ２，４，８，１６，３２，６４，１２８，２５６の維持パルスを発光する様に重み付けされる。３倍モードでは、８サブフィールドは、それぞれ３、６、１２、２４、４８、９６、１９２、３８４の維持パルスを発光する様に重み付けされる。このようにして、４倍モード、５倍モードが準備されている。映像信号累積値ＡＰＬが非常に暗いレベルを示している場合、たとえば夜空の画像などの場合、５倍モードが選択される。逆に映像信号累積値ＡＰＬが非常に明るいレベルを示している場合、たとえば、雪のシーンの画像などの場合、１倍モードが選択される。１倍モードが選択された場合は、維持パルス数データ（１，２，４，８，１６，３２，６４，１２８）を含む駆動データが駆動データ生成部８から出力される。このように駆動データ生成部８は、図２（Ｅ）に示すように、フレーム単位で選択されたモードに対応する維持パルス数データを、駆動データ０，駆動データ１，駆動データ２，・・・として出力する。
ここでは、モードの倍数を駆動倍数とも言う。従って、１倍モード、２倍モード、３倍モード、４倍モード、５倍モードとは、それぞれ駆動倍数が１倍、２倍、３倍、４倍、５倍であることを示す。
また駆動データ生成部８はフレーム単位で選択されたモードに対応する映像信号−サブフィールド対応データを、サブフィールド処理部に対して出力する。駆動データ生成部８は、たとえば、ＲＯＭテーブルが用いられる。入力された映像信号累積値に基づいて、ＲＯＭテーブルから適切な維持パルス数データと映像信号−サブフィールド対応データを含む駆動データが選出される。
特徴出力部９は、映像信号累積値ＡＰＬに基づき、映像データを直接調整する特徴データである定倍係数を出力する。定倍係数は、駆動倍数と共に電力調整に使われるが、その動作を簡単に説明する。映像が明るく、ＡＰＬが高い場合、ＡＰＬがある閾値を超えると、駆動倍数がたとえば２倍から１倍に変化して電力が調整される。更にＡＰＬが増加するとＡＰＬの増加に伴って、消費電力が増加する。これを防ぎ、消費電力を一定に保つために定倍係数をしだいに小さくしていき、映像信号自信を０．９５倍、０．８倍、０．８５倍、０．８倍・・・・のように減少させる。定倍係数は、特許文献１に詳しく記載されている。
フレーム毎に計算された定倍係数ＡＩは、図２（Ｃ）に示すように、ＡＩ０，ＡＩ１，ＡＩ２，・・・として出力される。特徴データには、定倍係数以外の情報を含ませることも可能である。
表示処理部２では、映像データと定倍係数ＡＩとを用いた計算が行われ、調整された映像データが出力される。簡単な例として、映像データに定倍係数ＡＩが掛算され、その積が出力される。たとえば、映像１が入力された時点では、定倍係数ＡＩ０が入力されるので、積として調整された映像（映像１＊ＡＩ０）が出力される。図２（Ｄ）に示すように、フレーム毎に調整された映像、すなわち（映像１＊ＡＩ０），（映像２＊ＡＩ１），（映像３＊ＡＩ２），・・・が出力される。
サブフィールド処理部４は、調整された映像（映像＊ＡＩ）に基づき、各画素についてサブフィールドの組み合わせを特定する。たとえば、１倍モードの時、ある画素についての映像信号レベルが３６であった場合、第３サブフィールドと第６サブフィールドが選択され、４＋３２の維持パルスが発光に寄与する。各画素についてのサブフィールドの選択が行われる。サブフィールド処理部４での処理は、およそ１フレーム期間を要する。図２（Ｆ）に示すように、サブフィールドデータに換算された映像データ、すなわち（映像１＊ＡＩ０）[i]，（映像２＊ＡＩ１）[i]，（映像３＊ＡＩ２）[i]，・・・が出力される。ここで添え字[i]は、サブフィールド番号を表す。詳細については、実施の形態２で述べる。
サブフィールドデータに換算された映像データは、映像データ出力端６を介して、映像駆動部２４に送られる。
ラッチ１０は、駆動データ生成部８で生成された駆動データに含まれる維持パルス情報を１フレーム期間保持し、図２（Ｇ）に示すように、１フレーム期間遅延された維持パルス０[i]，維持パルス１[i]，維持パルス２[i]，・・・を出力する。ラッチ１０から出力された維持パルスは、駆動データ出力端２２を介して、走査・維持・消去駆動部２６，２８に送られる。ここで、ラッチ１０により、１フレーム期間の遅延を行ったのは、サブフィールド処理部４で、映像データが１フレーム期間遅延するからである。
図２（Ｆ），（Ｇ）のデータがプラズマディスプレイパネル３０に加わって、表示が行われるので、次式のデータで実際の表示が行われる。
（映像１＊ＡＩ０）[i]＊維持パルス０[i]
この場合、現在の映像、たとえば映像１、に対し一つ前のフレームの維持パルス０[i]が用いられる。一つ前の維持パルスであっても、動画映像は、連続する２つのフレームの相関性は高いので、ほとんど問題にならない。この内容を、図３を用いて、より詳しく説明する。
図３（Ａ）は、実際の映像の明るさと相関のある量の一例として映像信号累積値を示したものであり、図３（Ｂ）は、駆動データ生成部８から出力される維持パルスのモードを示したものである。維持パルスのモードは、電力予測値検出部７の出力ＡＰＬに基づいて生成されるので、１フレーム期間遅延している。図３（Ａ）に示すように、映像信号累積値ＡＰＬが大きくなるに従い、維持パルスのモードは、５倍モード、４倍モード、３倍モードと低くなって行くが、１フレーム期間の遅れがある。映像データの信号累積値（図３（Ａ））と、維持パルスのモード（図３（Ｂ））が掛け合わされて、実際に画面上で表示される映像の平均輝度（図３（Ｃ））、すなわち消費電力が求められる。たとえば、図３（Ａ）の映像データの信号累積値が先頭から順番に１，２，３，４，５と１フレーム毎に変わったとした場合、維持パルスのモードが５倍モード、５倍モード、４倍モード、３倍モード、２倍モードと変わる。先頭に５倍モードが２つあるのは、維持パルスのモードの設定の方が、映像データの信号累積値に比べ、１フレーム期間遅れているからである。この場合の平均輝度（図３（Ｃ））は、映像データの信号累積値と維持パルスのモードが掛け合わされて、5，10，12，12と変化する。なお、この数値は、グラフの読み方を説明するための単なる一例である。このように１フレーム期間のズレがあっても、実際に画面上で表示される平均輝度、すなわち消費電力は、それほど大きな変動がない。従って、図３（Ｃ）に示すように、画面が、急激変化する場合を除き、単調変化する場合は、ＰＤＰの画面上に表示される平均輝度は、ほぼ一定となり、変動レベルは小さい。
従って、実施の形態１は、電力予測値検出部７で受ける１フレーム遅延を吸収するための、映像データを１フレーム遅延させる１フレーム遅延メモリを用いていないので、安価に駆動装置を構成することができる。
なお、画面が急激変化する場合、すなわち映像が暗い場面から明るい場面に切り替わった場合、たとえば、夜の場面から昼の場面に切り替わった場合、明るくなった画像に対し、１フレーム前の暗い画像の時の駆動データ（たとえば４倍モードの駆動データ）が、今回のフレームの表示に用いられる。この場合、その切り替わった今回のフレームについては、明るい画像を４倍モードの駆動データで駆動するので、瞬間的に平均輝度が高くなり、消費電力も瞬時的に高くなる不自然な表現が現れる。逆に、明るい場面から暗い場面に替わった場合、その切り替わったフレームについては、瞬間的に平均輝度が低くなり、消費電力も瞬時的に低くなる不自然な表現が現れる。この不自然な表現をなくすようにしたのが、次に説明する実施の形態２にかかる駆動装置である。
実施の形態２
図４は、実施の形態２にかかるサブフィールド駆動法を用いた駆動装置のブロック図である。図１に示したものと比べ、図４においては更に、補正処理部１２、ラッチ１１，１４、補正判定部１６、掛け算部１８，選択部２０が設けられている。補正処理部１２と掛け算部１８を合わせたものを補正維持パルス情報生成部１９という。また、駆動データ生成部８は、駆動データとして、図５（Ｅ）に示すように、フレーム単位で選択されたモードの倍数、すなわち駆動倍数（駆動倍数０，駆動倍数１，駆動倍数２，…）とそのモードに対応する維持パルス数データ（駆動データ０，駆動データ１，駆動データ２，・・・）を出力する。
この駆動倍数と維持パルスは、電力予測値検出部７からの映像信号累積値に基づいて、たとえば、ＲＯＭテーブルが用いられ、これから選出される。
ラッチ１１は、図５（Ｈ）に示すように、駆動倍数を１フレーム期間保持、直前駆動倍数を出力する。また、ラッチ１４は、図５（Ｉ）に示すように、特徴出力部９から出力される特徴データである定倍係数ＡＩを１フレーム期間保持し、直前定倍係数を出力する。なお、図１の実施の形態１で説明した構成部材２，４，６，７，８，９，１０，２２，２４，２６，２８，３０は、実施の形態２においても同様の機能を有するものであるので、その詳細な説明は省略する。なお、図４において、点線で囲まれて部分は、ＩＣチップにより構成することができる。また、サブフィールド処理部４の１フレーム遅延を行う素子は、ＩＣチップ外部に構成してもよい。
実施の形態２の駆動装置においては、実施の形態１と同様に、入力信号を受ける端子からサブフィールド処理部４に至るまでの回路構成において、映像データを１フレーム遅延させる１フレーム遅延メモリを用いていない。すなわち、電力予測値検出部７で発生する１フレーム遅延を吸収するため、映像データを１フレーム遅延させる１フレーム遅延メモリを用いていない。かかる１フレーム遅延メモリは容量の大きいメモリであるので、非常に高価なものである。本発明においては、かかる１フレーム遅延メモリを用いる必要がないので、ＩＣチップを安価に構成することができる。また、ＩＣチップのサイズを小さくすることもできる。
以下、実施の形態２の駆動装置の動作を説明する。
補正処理部１２は、駆動データ生成部８から直接生成された直接駆動倍数（たとえば駆動倍数１）と、ラッチ１０からの、１フレーム前に生成された直前駆動倍数０を受ける。更に、補正処理部１２は、特徴出力部９から直接出力された直接定倍係数ＡＩ（たとえば定倍係数ＡＩ１）と、ラッチ１４からの、１フレーム前に出力された直前定倍係数ＡＩ０を受ける。そして、補正処理部１２では、次の式（１）の計算が行われる。ここで直接とは、電力予測値検出部７からの出力に対し、１フレーム期間の遅れもなくほとんど同時に生成される信号をいい、直前とは、電力予測値検出部７からの出力に対し、ほぼ１フレーム期間遅れた信号をいう。
（直接定倍係数＊直接駆動倍数）／（直前定倍係数＊直前駆動倍数） （１）
直接定倍係数をＡＩ１、直前定倍係数をＡＩ０、直接駆動倍数を駆動倍数１、直前駆動倍数を駆動倍数０、とすると、式（１）は、次のようになる。
（ＡＩ１＊駆動倍数１）／（ＡＩ０＊駆動倍数０） （１’）
従って、補正処理部１２からは、図５（Ｊ）に示すように、式（１）の値が出力される。
また、掛け算部１８では、式（１）の値に、直前維持パルス情報が掛けられ、式（２）で示されるデータが出力される。
直前維持パルス情報＊（直接定倍係数＊直接駆動倍数）／（直前定倍係数＊直前駆動倍数） （２）
直前維持パルス情報を維持パルス０[i]とすると、式（２）は、次のようになる。
維持パルス０[i]＊（ＡＩ１＊駆動倍数１）／（ＡＩ０＊駆動倍数０） （２’）
ここで添え字[i]は、サブフィールド番号を表し、駆動データ０のサブフィールド数が８の場合、各サブフィールドの維持パルス数は、１サブフィールド目から、維持パルス０[１]，維持パルス０[２]，維持パルス０[３]・・・維持パルス０[８]となる。
従って、掛け算部１８からは、図５（Ｋ）に示すように、式（２）で示される値が出力される。補正処理部１２と掛け算部１８により式（２）で表される補正維持パルス情報が計算され、出力されるので、補正処理部１２と掛け算部１８を合わせたものを補正維持パルス情報生成部１９という。
掛け算部１８からの出力は、後で説明する選択部２０を介して、そのまま駆動データ出力端２２から出力され、走査・維持・消去駆動部２６，２８に加えられる。
一方、駆動倍数と維持パルス情報との間には常に比例の関係が成り立つため、次の関係式（３）が成立する。
直接維持パルス情報 ／ 直前維持パルス情報 ≒ 直接駆動倍数 ／ 直前駆動倍数 （３）
これを上記の具体的な値を用いて表すと、次のようになる。
維持パルス１ [i] ／ 維持パルス０[i] ≒ 駆動倍数１ ／ 駆動倍数０（３ ’）
よって、維持パルス０[i]は以下のようにあらわすことができる。
維持パルス０ [i] ≒ 維持パルス１[i] ＊ 駆動倍数０／駆動倍数１（３’ ’）
式（２’）に式（３’’）を代入すると、式（２’）は、次のように表すことができる。
式（２’）
≒ 維持パルス１[i] ＊ 駆動倍数０／駆動倍数１＊（ＡＩ１＊駆動倍数１）／（ＡＩ０＊駆動倍数０）
≒ 維持パルス１[i]＊（ＡＩ１）／（ＡＩ０） （２’’）
図５（Ｆ），（Ｋ）のデータがプラズマディスプレイパネル３０に加わって、表示が行われるので、次式（４）のデータで実際の表示が行われる。
（映像１＊ＡＩ０）[i]＊維持パルス０[i]＊（ＡＩ１＊駆動倍数１）／（ＡＩ０＊駆動倍数０） （４）
式（４）に、（２’’）を代入すると、次のようになる。
式（４）
≒（映像１＊ＡＩ０）[i] ＊ 維持パルス１[i] ＊（ＡＩ１）／（ＡＩ０）
≒（映像１＊ＡI１）[i] ＊ 維持パルス１[i] （４’）
これにより、サブフィールド処理部４から出力されるデータに含まれる１フレーム期間遅延した情報（ＡＩ０）と、補正維持パルス情報生成部から出力されるデータに含まれる１フレーム期間遅延した情報（ＡＩ０）とが相殺されるように、データが構成されている。式（４）の計算はフレーム単位毎に行われる。
実際にＰＤＰ３０において表示が行われるデータは、式（４’）から明らかなように、映像、維持パルス、ＡＩのいずれの添え字も１であり、全て同じ映像データに基づいて得られたデータである。従って、実施の形態１で示したようなデータ間にフレームのズレに基づく誤差が無く、不自然な表現を回避することができる。この内容を、図６を用いて説明する。
図６（Ａ）は、実際の映像の明るさと相関のある量の一例として映像信号累積値を示したものであり、図６（Ｂ）は、駆動データ生成部８から出力される維持パルスのモードを示したものである。映像データの明るさ（図６（Ａ））と、維持パルスのモード（図６（Ｂ））が掛け合わされて、実際に画面上で表示される映像の平均輝度（図６（Ｃ））、すなわち消費電力が求められる。実施の形態２においては、式（４’）により、実際に画面上で表示されるので、常に同じフレームからの情報により画面表示が行われる。従って、画面上の不自然な表現をなくすことができると共に、平均輝度である消費電力をほぼ一定に保つことができる。
図４に戻り、次に、補正判定部１６と選択部２０について説明する。
補正判定部１６は、次の変化率、
（直接定倍係数＊直接駆動倍数）／（直前定倍係数＊直前駆動倍数）
と所定の閾値と比較し、変化率が閾値より大きい場合は、ハイレベルの信号を出力し、それ以外の場合は、ローレベルの信号を出力する。
選択部２０は、補正判定部１６からハイレベルの信号を受けると、入力端Ｆ２にある掛け算部１８からの信号（図５（Ｋ）の信号）を出力し、ローレベルの信号を受けると、入力端Ｆ１にあるラッチ１０からの信号（図５（Ｇ）の信号）を出力する。
すなわち、今回のフレーム映像が、前回のフレーム映像と比べ、映像信号累積値ＡＰＬが所定レベル以上異なっている場合、言い換えれば映像に急激な変化があった場合、補正処理部１２で処理され、掛け算部１８で直前維持パルス情報が掛け算された信号がＰＤＰ３０の表示に用いられる一方、今回のフレーム映像が、前回のフレーム映像と比べ、映像信号累積値ＡＰＬが所定レベルより小さい場合、言い換えれば映像に急激な変化がない場合、直前維持パルス情報がＰＤＰ３０の表示に用いられる。後者の場合は、実施の形態１と同じ構成となる。
また、補正判定部１６は静止画と動画を判定し、選択部２０から出力される信号を、静止画の場合は、入力端Ｆ１に加えられた信号とする一方、動画の場合は、入力端Ｆ２に加えられた信号とするようにしてもよい。
なお、補正判定部１６と選択部２０は、省略することができる。この場合は、掛け算部１８からの出力が常に駆動データ出力端２２から出力されるようにしてもよい。
次に、掛け算器１８から得られた信号がＰＤＰ３０の表示に用いられる場合の映像の特徴について説明する。
式（２’）から明らかなように、掛け算器１８から出力される信号は、維持パルス０[i]を（ＡＩ１＊駆動倍数１）／（ＡＩ０＊駆動倍数０）倍したものである。（ＡＩ１＊駆動倍数１）／（ＡＩ０＊駆動倍数０）は、必ずしも整数ではなく、小数の場合もある。たとえば、（ＡＩ１＊駆動倍数１）／（ＡＩ０＊駆動倍数０）が０．９の場合、維持パルス数が１，２，３，４，５と変化すると、ＰＤＰ３０の表示に用いられる維持パルスは、０．９，１．８，２．７，３．６，４．５となる。実際、ＰＤＰ３０の表示においては、小数点の維持パルスを発生することができないので、小数点以下は、切り上げ、切り下げ、四捨五入のいずれかの小数点丸め込み処理が行われる。明るい部分での小数点丸め込み処理は、表示された画面の明るさを見てもほとんど確認することができないが、暗い部分での丸め込み処理は、表示された画面の明るさを見れば確認することができる。たとえば、明るさが、元の明るさが２０１レベルの場合、これを０．９倍すると１８０．９レベルになり、切り上げ処理をすると１８１レベルの表示になる一方、切り下げ処理をすると１８０レベルの表示になる。１８１レベルの表示と１８０レベルの表示を見比べてもほとんど差を認識することはできない。他方、元の明るさが、２レベルの場合、これを０．９倍すると１．８レベルになり、切り上げ処理をすると２レベルの表示になり、切り下げ処理をすると１レベルの表示になる。２レベルの表示と１レベルの表示を見比べると、２倍の差があるので認識することができる。また、維持パルス数の小数点以下の処理においては、四捨五入処理が、切り上げ、切り下げ処理に比べ、すべての信号レベルにおいて一番誤差が少ない整数化処理を行うことができる。
実際には、低レベルの部分を一部に含んだ明るい画像と、低レベルの部分を一部に含んだ暗い画像、たとえば暗い井戸を上から写した昼の画像と、暗い井戸を上から写した夜の画像が、１フレームから数フレームの早い周期で交番した場合に、丸め込み処理の弊害が現れる。実際には、そのような画面がまず現れないので、問題は無い。
以上説明したように、本発明にかかるサブフィールド駆動法を用いた駆動装置は、１フレーム遅延メモリを用いていないので、安価に駆動装置を構成することができる。
また、実施の形態２の駆動装置にあっては、安価に構成することができると共に、フレームずれの無い信号を用いることができるので、１フレーム遅延メモリを省いても映像の品質劣化を招くことはない。
実施の形態３
図８から図１６は、実施の形態３のための図面である。実施の形態３は、図８に示す様な昼の明るい画面から、図９に示す様な夜の暗い画面に変わった場合の問題点を解決するための駆動装置を提供する。一般に、昼の明るいシーンの場合（図８）は、１倍モードが選択され、駆動倍数を上げるまでもなく、十分な明るさが確保される一方、夜の暗いシーンの場合（図９）は、被写体全体が暗いので、駆動倍数を上げたモード、例えば５倍モードが設定され、全体を明るくして、見やすいようにしている。モードの倍数、すなわち駆動倍数を上げた場合、次の問題が発生する。
図１０は、１倍モードの８サブフィールドの信号配列を示し、図１１は、５倍モードの８サブフィールドの信号配列を示す。図１０に示すように、１倍モードの場合、８つのサブフィールドＳＦ１，ＳＦ２，ＳＦ３，ＳＦ４，ＳＦ５，ＳＦ６，ＳＦ７，ＳＦ８は、それぞれ１，２，４，８，１６，３２，６４，１２８の維持パルスを発光する様に重み付けされており、１フレーム期間Ｆ（一つのＶＤ同期信号から次のＶＤ同期信号までの期間）に収まる。しかし、５倍モードの場合、すなわち駆動倍数が５倍である場合、８つのサブフィールドＳＦ１，ＳＦ２，ＳＦ３，ＳＦ４，ＳＦ５，ＳＦ６，ＳＦ７，ＳＦ８は、それぞれ５，１０，２０，４０，８０，１６０，３２０，６４０の維持パルスを発光する様に重み付けされており、１フレーム期間Ｆには収まらない。
ここで、１画面の処理期間をＴ（Ｓ，Ｍ）で表す。Ｓはサブフィールドの数、Ｍはモードの倍数を示す。例えば、８サブフィールドで１倍モードの場合、処理期間はＴ（８ｓ，１ｍ）と表す。また、８サブフィールドで５倍モードの場合、処理期間はＴ（８ｓ，５ｍ）と表す。図１０の場合は、
Ｔ（８ｓ、１ｍ）＜Ｆ
となり、１フレーム期間Ｆ内で１画像の信号処理が問題なく行われる。しかし、図１１の場合は、
Ｔ（８ｓ、５ｍ）＞Ｆ
となり、１フレーム期間Ｆ内で１画像の信号処理が行われない。すなわち１フレーム期間Ｆでは、信号処理に必要な時間が足らなくなり、信号処理がオーバーフローしてしまう。この場合は、オーバーフローした最後のサブフィールドＳＦ８を切り落とすオーバーフロー処理が考えられるが、実施の形態３では、別の処理を行っている。その別の処理とは、次の３つの内のいずれかである。
（Ａ）モードの倍数を小さくする処理。
（Ｂ）最初のサブフィールドを切り落とす処理。
（Ｃ）上記（Ａ）、（Ｂ）の両方を含む処理。
図１２は実施の形態３の駆動装置の構成を示す。図４に示す実施の形態２の駆動装置と比べ、更にオーバーフロー判定部４０が補正処理部１２内、すなわち補正維持パルス情報生成部１９内に設けられ、判定部の結果がサブフィールド処理部４に送られる点で異なる。他の構成は、実施の形態２の駆動装置と同じである。
オーバーフロー判定部４０は、前回のフレームから今回のフレームに変わる際、モードの倍数、すなわち駆動倍数、が変化したかどうかを判断する。特にモードの倍数（駆動倍数）が増大した場合を検出し、処理（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）のいずれかを実行する。いずれを実行するかは、予め駆動装置に設定されている。例えば、モードの倍数が増大した場合、処理（Ｃ）だけを実行するようにしてもよい。
まず、処理（Ａ）について説明する。
図１３は、処理（Ａ）の動作を示すフローチャートである。
フローチャートの動作に入る前、まず、電力予測値検出部７において、Ｒ，Ｇ，Ｂ映像信号の信号レベルの総和が計算される。かかる総和は、画面の明るさを表す。モードの倍数は、画面が暗くなる程大きくなるように設定されている。今、８サブフィールドで駆動されているものとし、１倍モードから５倍モードに変化したことを判定部４０が検出し、変化後の初めての５倍モードのフレームを処理するものとする。
ステップＳ１で、この検出に基づき、８サブフィールドで５倍モードが設定される。
ステップＳ２で、８サブフィールドで５倍モードの処理期間Ｔ（８ｓ、５ｍ）が計算され、１フレーム期間Ｆより小さいかどうかの判断がなされる。小さければステップＳ３に進み、８サブフィールドで５倍モードの使用を確定する。逆に大きければステップＳ４に進む。
ステップＳ４で、駆動倍数が１段階低いモード、例えば４．７５倍モードが設定される。この実施の形態３では駆動倍数が０．２５倍刻みのものを採用しているが、より細かい刻みのものや、大きい刻みのものを採用してもよい。
ステップＳ５で、８サブフィールドで４．７５倍モードの処理期間Ｔ（８ｓ、４．７５ｍ）が計算され、１フレーム期間Ｆより小さいかどうかの判断がなされる。小さければステップＳ６に進み、８サブフィールドで４．７５倍モードの使用を確定する。逆に大きければステップＳ７に進む。
以下、同様にしてステップＳ８〜Ｓ１８が必要に応じて行われ、駆動倍数を段階的に小さくして行き、処理時間が１フレーム期間Ｆ内に収まる駆動倍数を求める。最後まで駆動倍数を小さくしても収まらない場合は、オーバーフロー処理（ステップＳ１９）を行う。オーバーフロー処理では、最後のサブフレーム、例えばサブフレームＳＦ８の削除が行われる。なお、オーバーフロー処理は無くてもよい。
以上の説明から明らかなように、処理（Ａ）の場合、オーバーフロー判定部４０は、あるフレームのモードの倍数（駆動倍数）に対し、次のフレームのモードの倍数（駆動倍数）が増大したことを検出し、次のフレームの駆動倍数を所定倍下げることにより、１フレーム期間内に駆動データが収まるようにする。
このように、暗い画像に対し、明るさを上げる場合、モードの倍数を下げることにより、１フレーム期間Ｆ内に画像処理を完結させることができると共に、サブフレームの削除を行わないので、画像の細部の表現も損なわないようにすることが可能となる。
次に、処理（Ｂ）について説明する。
図１４は、処理（Ｂ）の動作を示すフローチャートである。
処理（Ａ）の場合と同様、フローチャートの動作に入る前、電力予測値検出部７において、Ｒ，Ｇ，Ｂ映像信号の信号レベルの総和が計算される。今、８サブフィールドで駆動されているものとし、１倍モードから５倍モードに変化したことをオーバーフロー判定部４０が検出し、変化後の初めての５倍モードのフレームを処理するものとする。
ステップＳ２１で、この選択に基づき、８サブフィールドで５倍モードが設定される。
ステップＳ２２で、８サブフィールドで５倍モードの処理期間Ｔ（８ｓ、５ｍ）が計算され、１フレーム期間Ｆより小さいかどうかの判断がなされる。小さければステップＳ２３に進み、８サブフィールドで５倍モードの使用を確定する。逆に大きければステップＳ２４に進む。
ステップＳ２４で、先頭の１サブフィールド（ＳＦ１）を削除して５倍モードを設定する。従って、図１１に示す処理期間Ｔ（８ｓ、５ｍ）は、先頭のサブフィールドＳＦ１の処理時間Ｔｓｆ１だけ短くなる。
ステップＳ２５で、この短くなった処理時間｛Ｔ（８ｓ、５ｍ）−Ｔｓｆ１｝が１フレーム期間Ｆより小さいかどうかの判断がなされる。小さければステップＳ２６に進み、１つのサブフィールドＳＦ１の削除で５倍モードの使用を確定する。逆に大きければステップＳ２７に進む。
ステップＳ２７で、更に次の先頭の１サブフィールド（ＳＦ２）を削除して５倍モードを設定する。従って、図１１に示す処理期間Ｔ（８ｓ、５ｍ）は、先頭の２つのサブフィールドＳＦ１，ＳＦ２の処理時間（Ｔｓｆ１＋Ｔｓｆ２）だけ短くなる。
ステップＳ２８で、この短くなった処理時間｛Ｔ（８ｓ、５ｍ）−Ｔｓｆ１−Ｔｓｆ２｝が１フレーム期間Ｆより小さいかどうかの判断がなされる。小さければステップＳ２９に進み、２つのサブフィールドＳＦ１，ＳＦ２の削除で５倍モードの使用を確定する。逆に大きければステップＳ３０に進む。
同様に、ステップＳ３０で、更に次の先頭の１サブフィールド（ＳＦ３）を削除して５倍モードを設定する。従って、図１１に示す処理期間Ｔ（８ｓ、５ｍ）は、先頭の３つのサブフィールドＳＦ１，ＳＦ２，ＳＦ３の処理時間（Ｔｓｆ１＋Ｔｓｆ２＋Ｔｓｆ３）だけ短くなる。
ステップＳ３１で、この短くなった処理時間｛Ｔ（８ｓ、５ｍ）−Ｔｓｆ１−Ｔｓｆ２−Ｔｓｆ３｝が１フレーム期間Ｆより小さいかどうかの判断がなされる。小さければステップＳ３２に進み、３つのサブフィールドＳＦ１，ＳＦ２，ＳＦ３の削除で５倍モードの使用を確定する。逆に大きければステップＳ３３に進む。ステップＳ３３ではオーバーフロー処理を行う。なお、オーバーフロー処理は無くてもよい。
以上の説明から明らかなように、処理（Ｂ）の場合、オーバーフロー判定部４０は、あるフレームのモードの倍数（駆動倍数）に対し、次のフレームのモードの倍数（駆動倍数）が増大したことを検出し、次のフレームのサブフィールドを、小さい方から削除し、１フレーム期間内に駆動データが収まるようにする。
このように、暗い画像に対し、明るさを上げる場合、サブフレームを削除することにより、１フレーム期間Ｆ内に画像処理を完結させることができると共に、モードの倍率を下げることがないので、十分な明るさを提供することが可能となる。
次に、処理（Ｃ）について説明する。
図１５は、処理（Ｃ）の動作を示すフローチャートである。
処理（Ａ）の場合と同様、フローチャートの動作に入る前、電力予測値検出部７において、Ｒ，Ｇ，Ｂ映像信号の信号レベルの総和が計算される。今、８サブフィールドで駆動されているものとし、１倍モードから５倍モードに変化したことをオーバーフロー判定部４０が検出し、変化後の初めての５倍モードのフレームを処理するものとする。
ステップＳ４１で、この選択に基づき、８サブフィールドで５倍モードが設定される。
ステップＳ４２で、８サブフィールドで５倍モードの処理期間Ｔ（８ｓ、５ｍ）が計算され、１フレーム期間Ｆより小さいかどうかの判断がなされる。小さければステップＳ４３に進み、８サブフィールドで５倍モードの使用を確定する。逆に大きければステップＳ４４に進む。
ステップＳ４４で、削除可能なサブフィールド数を特定するフラグSF＿delete_numをゼロに設定する。すなわちSF＿delete_num＝０とし、サブフィールドの削除を禁止する。
ステップＳ４５で、モードの倍数を下げる処理を行う。この場合は、５倍モードから３倍モードに下げられたとする。従って、８サブフィールドで３倍モードが設定される。
ステップＳ４６で、８サブフィールドで３倍モードの処理期間Ｔ（８ｓ、３ｍ）が計算され、１フレーム期間Ｆより小さいかどうかの判断がなされる。小さければステップＳ４７に進み、８サブフィールドで３倍モードの使用を確定する。逆に大きければステップＳ４８に進む。
ステップＳ４８で、削除可能なサブフィールド数を特定するフラグの設定を
SF＿delete_num＝１とし、１サブフィールド（ＳＦ１）の削除を許す。
ステップＳ４９で、サブフィールドを削除する処理を行う。この場合は、１サブフィールドの削除が許されているので、サブフィールドＳＦ１を削除し、モードの倍数はそのままの５倍モードを用いた設定がなされる。上記のステップＳ２４で説明したように、処理時間が短くなっている。
ステップＳ５０で、短くなった処理時間｛Ｔ（８ｓ、５ｍ）−Ｔｓｆ１｝が１フレーム期間Ｆより小さいかどうかの判断がなされる。小さければステップＳ５１に進み、１つのサブフィールドＳＦ１の削除で５倍モードの使用を確定する。逆に大きければステップＳ５２に進む。
ステップＳ５２で、サブフィールドを削除する処理とモードの倍数を下げる処理を行う。この場合は、１サブフィールドの削除が許されているので、サブフィールドＳＦ１を削除し、モードの倍数は５倍モードから４倍モードに下げた設定がなされる。
ステップＳ５３で、短くなった処理時間｛Ｔ（８ｓ、４ｍ）−Ｔｓｆ１｝が１フレーム期間Ｆより小さいかどうかの判断がなされる。小さければステップＳ５４に進み、１つのサブフィールドＳＦ１の削除で４倍モードの使用を確定する。逆に大きければステップＳ５５に進む。
ステップＳ５５で、削除可能なサブフィールド数を特定するフラグの設定を
SF＿delete_num＝２とし、２サブフィールド（ＳＦ１、ＳＦ２）までの削除を許す。
ステップＳ５６で、サブフィールドを削除する処理を行う。この場合は、２サブフィールドの削除が許されているので、サブフィールドＳＦ１、ＳＦ２を削除し、モードの倍数はそのままの５倍モードを用いた設定がなされる。
ステップＳ５７で、短くなった処理時間｛Ｔ（８ｓ、５ｍ）−Ｔｓｆ１−Ｔｓｆ２｝が１フレーム期間Ｆより小さいかどうかの判断がなされる。小さければステップＳ５８に進み、２つのサブフィールドＳＦ１、ＳＦ２の削除で５倍モードの使用を確定する。逆に大きければステップＳ５９に進む。
ステップＳ５９で、サブフィールドを削除する処理とモードの倍数を下げる処理を行う。この場合は、２サブフィールドの削除が許されているので、サブフィールドＳＦ１、ＳＦ２を削除し、モードの倍数は５倍モードから４．５倍モードに下げた設定がなされる。
ステップＳ６０で、２つのサブフィールドＳＦ１、ＳＦ２の削除で４．５倍モードの使用を確定する。
以上の説明から明らかなように、処理（Ｃ）の場合、オーバーフロー判定部４０は、あるフレームの駆動倍数に対し、次のフレームの駆動倍数が増大したことを検出し、次のフレームの駆動倍数を所定倍下げると共に、次のフレームのサブフィールドを、小さい方から削除し、１フレーム期間内に駆動データが収まるようにする。
このように、暗い画像に対し、明るさを上げる場合、モードの倍数を下げる処理と、サブフレームを削除する処理を併用することにより、１フレーム期間Ｆ内に画像処理を完結させることができる一方、画像の細部の表現も損なわないようにすることができると共に、十分な明るさを提供することが可能となる。
図１６は、図１２に示した駆動装置の主要部からの出力信号のタイミング図であり、特に明るいシーン（例えば図８の昼のシーン）から暗いシーン（例えば図９の夜のシーン）に変わる前後の処理について説明図である。図１６（Ａ）は、４フレームの映像が時系列に示されており、映像０，映像１は明るい昼のシーンを表し、映像２，映像３は暗い夜のシーンを表す。映像０，１の昼のシーンでは、図１６（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、掛け算器１８から掛け算結果として１倍のデータが出力される。昼のシーンから夜のシーンに変わる映像２では、図１６（Ｂ）、（Ｄ）に示すように、掛け算結果として５倍のデータが出力される。この場合、上記の処理（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）のいずれもなされないのであれば、サブフィールドの維持パルス数は、単純に５倍されて、トータルで１２７５の維持パルスが８サブフィールドを用いて出力されることとなる。このままでは図１１に示したように１フレーム期間Ｆ内で画像処理ができないので、本発明にあっては、この実施の形態３で説明した処理（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）のいずれかが行われる。それにより、１フレーム期間Ｆ内で明るさを上げた画面表示が可能となる。
その後の暗いシーンである映像３については、処理（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）のいずれかを用いてもよいが、予め決められたサブフィールド数と維持パルス数の組み合わせデータを用いる。かかる組み合わせデータは、予めテーブルに記録されており、最初の暗いシーン（この場合は映像２）が処理されている間又はその直前に、テーブルから読み出される。従って、暗いシーンの２フィールド目は、図１６（Ｅ）に示すように、テーブルから読み出された５倍モードのデータ（図示のものはサブフィールドが６つのもの）をそのまま１倍して用いられる。
このように、実施の形態３で説明した処理（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、モードの倍数が変わったシーン、特に増大したシーンについて行われる有効な処理である。
このように、モードの倍数がＭ倍（Ｍは正数）増大した場合、各サブフィールドの維持パルス数もＭ倍増大する。しかし、増大した全てのサブフィールドが１フレーム期間Ｆ内に収まらなくなる場合がある。かかる場合、小さい方のサブフィールドを削除したり、倍数Ｍを低減する処理を行うことにより、異常に暗い映像や、細かさに欠ける映像を避けることができる。
本発明は、表示パネルを駆動する駆動装置、駆動方法及びＩＣチップに用いることができる。
本発明は、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）やデジタルマイクロミラーディバイス（ＤＭＤ）の表示パネルを、サブフィールド駆動法を用いて駆動する駆動装置、駆動方法及びＩＣチップに関する。
サブフィールド駆動法を用いて表示装置を駆動する駆動装置として特許文献１に記載の装置が知られている。図７に示す特許文献１の装置は、得られた映像データを１フィールド遅延１１１に送ると共に、明るさ検出部１１０にも送る。明るさ検出部１１０において、１フィールドの明るさの平均レベルが検出されるので、明るさ検出部１１０から出力される明るさの平均レベルの信号は、１フィールド期間遅延している。明るさ検出部１１０と並列に信号処理が行われる乗算器１１２や表示階調調整部１１４においては、明るさ検出部１１０から得られた信号と同じフィールドの信号を処理する必要があるので、乗算器１１２の前段に１フィールド遅延１１１が設けられている。
特開平１１−２３１８２５号公報
ところが、１フィールド遅延１１１は、画面全体の画素データを保持する必要があるので、容量が多く、高価なものである。そこでこの発明は、１フィールド遅延１１１、すなわち１フレーム遅延メモリ（ここでは、フィールドとフレームは同じ内容のものである。）を持たない、サブフィールド駆動法を用いて駆動する駆動装置を提案することを目的とする。
本発明の第１の観点は、およそ１フレーム分の映像データを受け、該フレームについての消費電力を予測すると共に、電力予測値を出力する電力予測値検出部と、電力予測値に基づいて映像データの特徴を表す定倍係数を出力する特徴出力部と、定倍係数を用いて映像データを調整し、調整した映像データを出力する表示処理部と、調整した映像データに基づいて、およそ１フレーム期間経過後サブフィールド信号を出力するサブフィールド処理部と、電力予測値に基づいて維持パルス情報を含む駆動データを生成する駆動データ生成部と、維持パルス情報を１フレーム期間保持し、直前維持パルス情報を出力するラッチとを有し、サブフィールド信号と直前維持パルス情報により表示パネルを駆動する駆動装置である。
本発明の第２の観点は、およそ１フレーム分の映像データを受け、該フレームについての消費電力を予測し、電力予測値を出力する電力予測値検出部と、電力予測値に基づいて映像データの特徴を表す定倍係数を出力する特徴出力部と、定倍係数を用いて映像データを調整し、調整した映像データを出力する表示処理部と、調整した映像データに基づいて、およそ１フレーム期間経過後サブフィールド信号を出力するサブフィールド処理部と、電力予測値に基づいて維持パルス情報と駆動倍数を含む駆動データを生成する駆動データ生成部と、維持パルス情報を１フレーム期間保持し、直前維持パルス情報を出力する第１ラッチと、駆動倍数を１フレーム期間保持し、直前駆動倍数を出力する第２ラッチと、定倍係数を１フレーム期間保持し、直前定倍係数を出力する第３ラッチと、駆動データ生成部からの直接駆動倍数と、特徴出力部からの直接定倍係数と、第２ラッチからの直前駆動倍数と、第３ラッチからの直前定倍係数とを受け、補正維持パルス情報を出力する補正維持パルス情報生成部とを有し、サブフィールド信号と補正維持パルス情報により表示パネルを駆動する駆動装置である。
本発明の第３の観点は、前記補正維持パルス情報は、次の計算
直前維持パルス情報＊（直接定倍係数＊直接駆動倍数）／（直前定倍係数＊直前駆動倍数）
により求められることを特徴とする駆動装置である。
本発明の第４の観点は、更に補正判定部と、直前維持パルス情報と補正維持パルス情報とを受ける選択部を有し、補正判定部は、特徴出力部からの直接定倍係数と第３ラッチからの直前定倍係数と駆動データ生成部からの直接駆動倍数と第２ラッチからの直前駆動倍数を受け、次の変化率、
（直接定倍係数＊直接駆動倍数）／（直前定倍係数＊直前駆動倍数）
と所定の閾値とを比較し、変化率が閾値より大きければ、選択部から補正維持パルス情報を出力させ、変化率が閾値以下であれば、選択部から直前維持パルス情報を出力させるようにしたことを特徴とする駆動装置である。
本発明の第５の観点は、更にオーバーフロー判定部を有し、オーバーフロー判定部は、あるフレームの駆動倍数に対し、次のフレームの駆動倍数が増大したことを検出し、次のフレームの駆動倍数を所定倍下げることにより、１フレーム期間内に駆動データが収まるようにしたことを特徴とする駆動装置である。
本発明の第６の観点は、更にオーバーフロー判定部を有し、オーバーフロー判定部は、あるフレームの駆動倍数に対し、次のフレームの駆動倍数が増大したことを検出し、次のフレームのサブフィールドを、小さい方から削除し、１フレーム期間内に駆動データが収まるようにしたことを特徴とする駆動装置である。
本発明の第７の観点は、更にオーバーフロー判定部を有し、オーバーフロー判定部は、あるフレームの駆動倍数に対し、次のフレームの駆動倍数が増大したことを検出し、次のフレームの駆動倍数を所定倍下げると共に、次のフレームのサブフィールドを、小さい方から削除し、１フレーム期間内に駆動データが収まるようにしたことを特徴とする駆動装置である。
本発明の第８の観点は、およそ１フレーム分の映像データを受け、該フレームについての消費電力を予測し、電力予測値を出力する電力予測値検出部と、電力予測値に基づいて映像データの特徴を表す定倍係数を出力する特徴出力部と、定倍係数を用いて映像データを調整し、調整した映像データを出力する表示処理部と、調整した映像データに基づいて、およそ１フレーム期間経過後サブフィールド信号を出力するサブフィールド処理部と、電力予測値に基づいて維持パルス情報を含む駆動データを生成する駆動データ生成部と、維持パルス情報を１フレーム期間保持し、直前維持パルス情報を出力するラッチとを含み、サブフィールド信号と直前維持パルス情報により表示パネルを駆動するＩＣチップである。
本発明の第９の観点は、およそ１フレーム分の映像データを受け、該フレームについての消費電力を予測し、電力予測値を出力する電力予測値検出部と、電力予測値に基づいて映像データの特徴を表す定倍係数を出力する特徴出力部と、定倍係数を用いて映像データを調整し、調整した映像データを出力する表示処理部と、調整した映像データに基づいて、およそ１フレーム期間経過後サブフィールド信号を出力するサブフィールド処理部と、電力予測値に基づいて維持パルス情報と駆動倍数を含む駆動データを生成する駆動データ生成部と、維持パルス情報を１フレーム期間保持し、直前維持パルス情報を出力する第１ラッチと、駆動倍数を１フレーム期間保持し、直前駆動倍数を出力する第２ラッチと、定倍係数を１フレーム期間保持し、直前定倍係数を出力する第３ラッチと、駆動データ生成部からの直接駆動倍数と、特徴出力部からの直接定倍係数と、第２ラッチからの直前駆動倍数と、第３ラッチからの直前定倍係数とを受け、補正維持パルス情報を出力する補正維持パルス情報生成部とを含み、サブフィールド信号と補正維持パルス情報により表示パネルを駆動するＩＣチップである。
本発明の第１０の観点は、前記補正維持パルス情報は、次の計算
直前維持パルス情報＊（直接定倍係数＊直接駆動倍数）／（直前定倍係数＊直前駆動倍数）
により求められることを特徴とするＩＣチップである。
本発明の第１１の観点は、更にオーバーフロー判定部を有し、オーバーフロー判定部は、あるフレームの駆動倍数に対し、次のフレームの駆動倍数が増大したことを検出し、次のフレームの駆動倍数を所定倍下げることにより、１フレーム期間内に駆動データが収まるようにしたことを特徴とするＩＣチップである。
本発明の第１２の観点は、更にオーバーフロー判定部を有し、オーバーフロー判定部は、あるフレームの駆動倍数に対し、次のフレームの駆動倍数が増大したことを検出し、次のフレームのサブフィールドを、小さい方から削除し、１フレーム期間内に駆動データが収まるようにしたことを特徴とするＩＣチップである。
本発明の第１３の観点は、更にオーバーフロー判定部を有し、オーバーフロー判定部は、あるフレームの駆動倍数に対し、次のフレームの駆動倍数が増大したことを検出し、次のフレームの駆動倍数を所定倍下げると共に、次のフレームのサブフィールドを、小さい方から削除し、１フレーム期間内に駆動データが収まるようにしたことを特徴とするＩＣチップである。
本発明の第１４の観点は、およそ１フレーム分の映像データを受け、該フレームについての消費電力を予測すると共に、電力予測値を出力し、電力予測値に基づいて映像データの特徴を表す定倍係数を出力し、定倍係数を用いて映像データを調整し、調整した映像データを出力し、調整した映像データに基づいて、およそ１フレーム期間経過後サブフィールド信号を出力し、電力予測値に基づいて維持パルス情報を含む駆動データを生成し、維持パルス情報を１フレーム期間保持し、直前維持パルス情報を出力し、サブフィールド信号と直前維持パルス情報により表示パネルを駆動する駆動方法である。
本発明の第１５の観点は、およそ１フレーム分の映像データを受け、該フレームについての消費電力を予測すると共に、電力予測値を出力し、電力予測値に基づいて映像データの特徴を表す定倍係数を出力し、定倍係数を用いて映像データを調整し、調整した映像データを出力し、調整した映像データに基づいて、およそ１フレーム期間経過後サブフィールド信号を出力し、電力予測値に基づいて維持パルス情報と駆動倍数を含む駆動データを生成し、維持パルス情報を１フレーム期間保持し、直前維持パルス情報を出力し、駆動倍数を１フレーム期間保持し、直前駆動倍数を出力し、定倍係数を１フレーム期間保持し、直前定倍係数を出力し、直接駆動倍数と、直接定倍係数と、直前駆動倍数と、直前定倍係数とを受け、補正維持パルス情報を出力し、サブフィールド信号と補正維持パルス情報により表示パネルを駆動する駆動方法である。
本発明の第１６の観点は、前記補正維持パルス情報は、次の計算
直前維持パルス情報＊（直接定倍係数＊直接駆動倍数）／（直前定倍係数＊直前駆動倍数）
により求められることを特徴とする駆動方法である。
本発明の第１７の観点は、更に、あるフレームの駆動倍数に対し、次のフレームの駆動倍数が増大したことを検出し、次のフレームの駆動倍数を所定倍下げることにより、１フレーム期間内に駆動データが収まるようにしたことを特徴とする駆動方法である。
本発明の第１８の観点は、更に、あるフレームの駆動倍数に対し、次のフレームの駆動倍数が増大したことを検出し、次のフレームのサブフィールドを、小さい方から削除し、１フレーム期間内に駆動データが収まるようにしたことを特徴とする駆動方法である。
本発明の第１９の観点は、更に、あるフレームの駆動倍数に対し、次のフレームの駆動倍数が増大したことを検出し、次のフレームの駆動倍数を所定倍下げると共に、次のフレームのサブフィールドを、小さい方から削除し、１フレーム期間内に駆動データが収まるようにしたことを特徴とする駆動方法である。
本発明にかかるサブフィールド駆動法を用いた駆動装置、駆動方法、ＩＣチップは、１フレーム遅延メモリを用いていないので、安価に構成することができる。
また、フレームずれの無い信号を用いることができるので、１フレーム遅延メモリを省いても映像の品質劣化を招くことはない。
更に、暗い画像に対し、明るさを上げる場合、モードの倍数を下げる処理と、サブフレームを削除する処理を用いることにより、１フレーム期間Ｆ内に画像処理を完結させることができる一方、画像の細部の表現も損なわないようにすることができると共に、十分な明るさを提供することが可能となる。
実施の形態１
図１は、実施の形態１にかかるサブフィールド駆動法を用いた駆動装置のブロック図である。図において、２は、表示処理部、４はサブフィールド処理部、６は映像データ出力端、７は電力予測機能を備えた電力予測値検出部、８は維持パルスと映像信号−サブフィールド対応データを含む駆動データを生成する駆動データ生成部、９は特徴出力部、１０はラッチ、２２は維持パルスを出力する駆動データ出力端、２４は映像駆動部、２６，２８は走査・維持・消去駆動部、３０はプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）である。図１において、点線で囲まれた部分は、ＩＣチップにより構成することができる。また、サブフィールド処理部４の１フレーム遅延を行う素子は、ＩＣチップ外部に構成してもよい。
実施の形態１の駆動装置においては、入力信号を受ける端子からサブフィールド処理部４に至るまでの回路構成において、映像データを１フレーム遅延させる１フレーム遅延メモリを用いていない。すなわち、電力予測値検出部７で発生する１フレーム遅延を吸収するため、映像データを１フレーム遅延させる１フレーム遅延メモリを用いていない。かかる１フレーム遅延メモリは容量の大きいメモリであるので、非常に高価なものである。本発明においては、かかる１フレーム遅延メモリを用いる必要がないので、ＩＣチップを安価に構成することができる。また、ＩＣチップのサイズを小さくすることもできる。
以下、実施の形態１の駆動装置の動作を説明する。
図２は、図１の主要部における信号のタイミングを示すタイミングチャートである。
図２（Ａ）に示すように、フレーム単位で映像データが映像０，映像１，映像２，映像３，映像４，・・・として入力される。
電力予測値検出部７は、入力された映像データにより、電力予測値として、例えば１フレームの映像信号累積値ＡＰＬを計算する。具体的には、パネルに表示される領域（以後有効映像期間と呼ぶ）のＲ，Ｇ，Ｂ映像信号の信号レベルの総和を計算する。映像０，映像１，映像２，・・・の映像信号累積値をそれぞれＡＰＬ０，ＡＰＬ１，ＡＰＬ２，・・・で示す。１フレーム分の有効データを受けた後、１フレーム分の映像信号累積値が計算される。従って、図２（Ｂ）に示すように、およそ１フレーム遅れた時点で映像信号累積値が出力される。ここで「およそ」と表現したのは、１フレーム期間内の有効映像期間が終わった時点で映像信号累積値の計算が可能となるからである。電力予測値検出部７は、映像信号累積値以外に、ピークレベルや他の消費電力に関する情報を検出する様にしてもよい。映像信号累積値ＡＰＬは、駆動データ生成部８に送られると共に、特徴出力部９にも送られる。
駆動データ生成部８は、電力予測値の一つである映像信号累積値ＡＰＬに基づき、各サブフィールドにおける維持パルスの数を決定する。基本モード（１倍モード）では、１フレーム中に８サブフィールド存在する。８サブフィールドは、それぞれ１，２，４，８，１６，３２，６４，１２８の維持パルスを発光する様に重み付けされる。この場合、最も明るい画素の表現は、全てのサブフィールドが選択され、全ての維持パルスが発光される場合であり、結局、２５５の維持パルスが発光されることにより達成される。逆に、最も暗い画素の表現は、サブフィールドが全く選択されない場合であり、ゼロの維持パルスが発光されることにより達成される。選択するサブフィールドの組み合わせを変えることにより、維持パルスの数を、ゼロから２５５までの２５６段階で変えることができ、これにより、明るさを変えることができる。２倍モードでは、８サブフィールドは、それぞれ２，４，８，１６，３２，６４，１２８，２５６の維持パルスを発光する様に重み付けされる。３倍モードでは、８サブフィールドは、それぞれ３、６、１２、２４、４８、９６、１９２、３８４の維持パルスを発光する様に重み付けされる。このようにして、４倍モード、５倍モードが準備されている。映像信号累積値ＡＰＬが非常に暗いレベルを示している場合、たとえば夜空の画像などの場合、５倍モードが選択される。逆に映像信号累積値ＡＰＬが非常に明るいレベルを示している場合、たとえば、雪のシーンの画像などの場合、１倍モードが選択される。１倍モードが選択された場合は、維持パルス数データ（１，２，４，８，１６，３２，６４，１２８）を含む駆動データが駆動データ生成部８から出力される。このように駆動データ生成部８は、図２（Ｅ）に示すように、フレーム単位で選択されたモードに対応する維持パルス数データを、駆動データ０，駆動データ１，駆動データ２，・・・として出力する。
ここでは、モードの倍数を駆動倍数とも言う。従って、１倍モード、２倍モード、３倍モード、４倍モード、５倍モードとは、それぞれ駆動倍数が１倍、２倍、３倍、４倍、５倍であることを示す。
また駆動データ生成部８はフレーム単位で選択されたモードに対応する映像信号−サブフィールド対応データを、サブフィールド処理部に対して出力する。駆動データ生成部８は、たとえば、ＲＯＭテーブルが用いられる。入力された映像信号累積値に基づいて、ＲＯＭテーブルから適切な維持パルス数データと映像信号−サブフィールド対応データを含む駆動データが選出される。
特徴出力部９は、映像信号累積値ＡＰＬに基づき、映像データを直接調整する特徴データである定倍係数を出力する。定倍係数は、駆動倍数と共に電力調整に使われるが、その動作を簡単に説明する。映像が明るく、ＡＰＬが高い場合、ＡＰＬがある閾値を超えると、駆動倍数がたとえば２倍から１倍に変化して電力が調整される。更にＡＰＬが増加するとＡＰＬの増加に伴って、消費電力が増加する。これを防ぎ、消費電力を一定に保つために定倍係数をしだいに小さくしていき、映像信号自信を０．９５倍、０．８倍、０．８５倍、０．８倍・・・・のように減少させる。定倍係数は、特許文献１に詳しく記載されている。
フレーム毎に計算された定倍係数ＡＩは、図２（Ｃ）に示すように、ＡＩ０，ＡＩ１，ＡＩ２，・・・として出力される。特徴データには、定倍係数以外の情報を含ませることも可能である。
表示処理部２では、映像データと定倍係数ＡＩとを用いた計算が行われ、調整された映像データが出力される。簡単な例として、映像データに定倍係数ＡＩが掛算され、その積が出力される。たとえば、映像１が入力された時点では、定倍係数ＡＩ０が入力されるので、積として調整された映像（映像１＊ＡＩ０）が出力される。図２（Ｄ）に示すように、フレーム毎に調整された映像、すなわち（映像１＊ＡＩ０），（映像２＊ＡＩ１），（映像３＊ＡＩ２），・・・が出力される。
サブフィールド処理部４は、調整された映像（映像＊ＡＩ）に基づき、各画素についてサブフィールドの組み合わせを特定する。たとえば、１倍モードの時、ある画素についての映像信号レベルが３６であった場合、第３サブフィールドと第６サブフィールドが選択され、４＋３２の維持パルスが発光に寄与する。各画素についてのサブフィールドの選択が行われる。サブフィールド処理部４での処理は、およそ１フレーム期間を要する。図２（Ｆ）に示すように、サブフィールドデータに換算された映像データ、すなわち（映像１＊ＡＩ０）[i]，（映像２＊ＡＩ１）[i]，（映像３＊ＡＩ２）[i]，・・・が出力される。ここで添え字[i]は、サブフィールド番号を表す。詳細については、実施の形態２で述べる。
サブフィールドデータに換算された映像データは、映像データ出力端６を介して、映像駆動部２４に送られる。
ラッチ１０は、駆動データ生成部８で生成された駆動データに含まれる維持パルス情報を１フレーム期間保持し、図２（Ｇ）に示すように、１フレーム期間遅延された維持パルス０[i]，維持パルス１[i]，維持パルス２[i]，・・・を出力する。ラッチ１０から出力された維持パルスは、駆動データ出力端２２を介して、走査・維持・消去駆動部２６，２８に送られる。ここで、ラッチ１０により、１フレーム期間の遅延を行ったのは、サブフィールド処理部４で、映像データが１フレーム期間遅延するからである。
図２（Ｆ），（Ｇ）のデータがプラズマディスプレイパネル３０に加わって、表示が行われるので、次式のデータで実際の表示が行われる。
（映像１＊ＡＩ０）[i]＊維持パルス０[i]
この場合、現在の映像、たとえば映像１、に対し一つ前のフレームの維持パルス０[i]が用いられる。一つ前の維持パルスであっても、動画映像は、連続する２つのフレームの相関性は高いので、ほとんど問題にならない。この内容を、図３を用いて、より詳しく説明する。
図３（Ａ）は、実際の映像の明るさと相関のある量の一例として映像信号累積値を示したものであり、図３（Ｂ）は、駆動データ生成部８から出力される維持パルスのモードを示したものである。維持パルスのモードは、電力予測値検出部７の出力ＡＰＬに基づいて生成されるので、１フレーム期間遅延している。図３（Ａ）に示すように、映像信号累積値ＡＰＬが大きくなるに従い、維持パルスのモードは、５倍モード、４倍モード、３倍モードと低くなって行くが、１フレーム期間の遅れがある。映像データの信号累積値（図３（Ａ））と、維持パルスのモード（図３（Ｂ））が掛け合わされて、実際に画面上で表示される映像の平均輝度（図３（Ｃ））、すなわち消費電力が求められる。たとえば、図３（Ａ）の映像データの信号累積値が先頭から順番に１，２，３，４，５と１フレーム毎に変わったとした場合、維持パルスのモードが５倍モード、５倍モード、４倍モード、３倍モード、２倍モードと変わる。先頭に５倍モードが２つあるのは、維持パルスのモードの設定の方が、映像データの信号累積値に比べ、１フレーム期間遅れているからである。この場合の平均輝度（図３（Ｃ））は、映像データの信号累積値と維持パルスのモードが掛け合わされて、5，10，12，12と変化する。なお、この数値は、グラフの読み方を説明するための単なる一例である。このように１フレーム期間のズレがあっても、実際に画面上で表示される平均輝度、すなわち消費電力は、それほど大きな変動がない。従って、図３（Ｃ）に示すように、画面が、急激変化する場合を除き、単調変化する場合は、ＰＤＰの画面上に表示される平均輝度は、ほぼ一定となり、変動レベルは小さい。
従って、実施の形態１は、電力予測値検出部７で受ける１フレーム遅延を吸収するための、映像データを１フレーム遅延させる１フレーム遅延メモリを用いていないので、安価に駆動装置を構成することができる。
なお、画面が急激変化する場合、すなわち映像が暗い場面から明るい場面に切り替わった場合、たとえば、夜の場面から昼の場面に切り替わった場合、明るくなった画像に対し、１フレーム前の暗い画像の時の駆動データ（たとえば４倍モードの駆動データ）が、今回のフレームの表示に用いられる。この場合、その切り替わった今回のフレームについては、明るい画像を４倍モードの駆動データで駆動するので、瞬間的に平均輝度が高くなり、消費電力も瞬時的に高くなる不自然な表現が現れる。逆に、明るい場面から暗い場面に替わった場合、その切り替わったフレームについては、瞬間的に平均輝度が低くなり、消費電力も瞬時的に低くなる不自然な表現が現れる。この不自然な表現をなくすようにしたのが、次に説明する実施の形態２にかかる駆動装置である。
実施の形態２
図４は、実施の形態２にかかるサブフィールド駆動法を用いた駆動装置のブロック図である。図１に示したものと比べ、図４においては更に、補正処理部１２、ラッチ１１，１４、補正判定部１６、掛け算部１８，選択部２０が設けられている。補正処理部１２と掛け算部１８を合わせたものを補正維持パルス情報生成部１９という。また、駆動データ生成部８は、駆動データとして、図５（Ｅ）に示すように、フレーム単位で選択されたモードの倍数、すなわち駆動倍数（駆動倍数０，駆動倍数１，駆動倍数２，…）とそのモードに対応する維持パルス数データ（駆動データ０，駆動データ１，駆動データ２，・・・）を出力する。
この駆動倍数と維持パルスは、電力予測値検出部７からの映像信号累積値に基づいて、たとえば、ＲＯＭテーブルが用いられ、これから選出される。
ラッチ１１は、図５（Ｈ）に示すように、駆動倍数を１フレーム期間保持、直前駆動倍数を出力する。また、ラッチ１４は、図５（Ｉ）に示すように、特徴出力部９から出力される特徴データである定倍係数ＡＩを１フレーム期間保持し、直前定倍係数を出力する。なお、図１の実施の形態１で説明した構成部材２，４，６，７，８，９，１０，２２，２４，２６，２８，３０は、実施の形態２においても同様の機能を有するものであるので、その詳細な説明は省略する。なお、図４において、点線で囲まれて部分は、ＩＣチップにより構成することができる。また、サブフィールド処理部４の１フレーム遅延を行う素子は、ＩＣチップ外部に構成してもよい。
実施の形態２の駆動装置においては、実施の形態１と同様に、入力信号を受ける端子からサブフィールド処理部４に至るまでの回路構成において、映像データを１フレーム遅延させる１フレーム遅延メモリを用いていない。すなわち、電力予測値検出部７で発生する１フレーム遅延を吸収するため、映像データを１フレーム遅延させる１フレーム遅延メモリを用いていない。かかる１フレーム遅延メモリは容量の大きいメモリであるので、非常に高価なものである。本発明においては、かかる１フレーム遅延メモリを用いる必要がないので、ＩＣチップを安価に構成することができる。また、ＩＣチップのサイズを小さくすることもできる。
以下、実施の形態２の駆動装置の動作を説明する。
補正処理部１２は、駆動データ生成部８から直接生成された直接駆動倍数（たとえば駆動倍数１）と、ラッチ１０からの、１フレーム前に生成された直前駆動倍数０を受ける。更に、補正処理部１２は、特徴出力部９から直接出力された直接定倍係数ＡＩ（たとえば定倍係数ＡＩ１）と、ラッチ１４からの、１フレーム前に出力された直前定倍係数ＡＩ０を受ける。そして、補正処理部１２では、次の式（１）の計算が行われる。ここで直接とは、電力予測値検出部７からの出力に対し、１フレーム期間の遅れもなくほとんど同時に生成される信号をいい、直前とは、電力予測値検出部７からの出力に対し、ほぼ１フレーム期間遅れた信号をいう。
（直接定倍係数＊直接駆動倍数）／（直前定倍係数＊直前駆動倍数） （１）
直接定倍係数をＡＩ１、直前定倍係数をＡＩ０、直接駆動倍数を駆動倍数１、直前駆動倍数を駆動倍数０、とすると、式（１）は、次のようになる。
（ＡＩ１＊駆動倍数１）／（ＡＩ０＊駆動倍数０） （１’）
従って、補正処理部１２からは、図５（Ｊ）に示すように、式（１）の値が出力される。
また、掛け算部１８では、式（１）の値に、直前維持パルス情報が掛けられ、式（２）で示されるデータが出力される。
直前維持パルス情報＊（直接定倍係数＊直接駆動倍数）／（直前定倍係数＊直前駆動倍数） （２）
直前維持パルス情報を維持パルス０[i]とすると、式（２）は、次のようになる。
維持パルス０[i]＊（ＡＩ１＊駆動倍数１）／（ＡＩ０＊駆動倍数０） （２’）
ここで添え字[i]は、サブフィールド番号を表し、駆動データ０のサブフィールド数が８の場合、各サブフィールドの維持パルス数は、１サブフィールド目から、維持パルス０[１]，維持パルス０[２]，維持パルス０[３]・・・維持パルス０[８]となる。
従って、掛け算部１８からは、図５（Ｋ）に示すように、式（２）で示される値が出力される。補正処理部１２と掛け算部１８により式（２）で表される補正維持パルス情報が計算され、出力されるので、補正処理部１２と掛け算部１８を合わせたものを補正維持パルス情報生成部１９という。
掛け算部１８からの出力は、後で説明する選択部２０を介して、そのまま駆動データ出力端２２から出力され、走査・維持・消去駆動部２６，２８に加えられる。
一方、駆動倍数と維持パルス情報との間には常に比例の関係が成り立つため、次の関係式（３）が成立する。
直接維持パルス情報 ／ 直前維持パルス情報 ≒ 直接駆動倍数 ／ 直前駆動倍数 （３）
これを上記の具体的な値を用いて表すと、次のようになる。
維持パルス１ [i] ／ 維持パルス０[i] ≒ 駆動倍数１ ／ 駆動倍数０（３ ’）
よって、維持パルス０[i]は以下のようにあらわすことができる。
維持パルス０ [i] ≒ 維持パルス１[i] ＊ 駆動倍数０／駆動倍数１（３’ ’）
式（２’）に式（３’’）を代入すると、式（２’）は、次のように表すことができる。
式（２’）
≒ 維持パルス１[i] ＊ 駆動倍数０／駆動倍数１＊（ＡＩ１＊駆動倍数１）／（ＡＩ０＊駆動倍数０）
≒ 維持パルス１[i]＊（ＡＩ１）／（ＡＩ０） （２’’）
図５（Ｆ），（Ｋ）のデータがプラズマディスプレイパネル３０に加わって、表示が行われるので、次式（４）のデータで実際の表示が行われる。
（映像１＊ＡＩ０）[i]＊維持パルス０[i]＊（ＡＩ１＊駆動倍数１）／（ＡＩ０＊駆動倍数０） （４）
式（４）に、（２’’）を代入すると、次のようになる。
式（４）
≒（映像１＊ＡＩ０）[i] ＊ 維持パルス１[i] ＊（ＡＩ１）／（ＡＩ０）
≒（映像１＊ＡI１）[i] ＊ 維持パルス１[i] （４’）
これにより、サブフィールド処理部４から出力されるデータに含まれる１フレーム期間遅延した情報（ＡＩ０）と、補正維持パルス情報生成部から出力されるデータに含まれる１フレーム期間遅延した情報（ＡＩ０）とが相殺されるように、データが構成されている。式（４）の計算はフレーム単位毎に行われる。
実際にＰＤＰ３０において表示が行われるデータは、式（４’）から明らかなように、映像、維持パルス、ＡＩのいずれの添え字も１であり、全て同じ映像データに基づいて得られたデータである。従って、実施の形態１で示したようなデータ間にフレームのズレに基づく誤差が無く、不自然な表現を回避することができる。この内容を、図６を用いて説明する。
図６（Ａ）は、実際の映像の明るさと相関のある量の一例として映像信号累積値を示したものであり、図６（Ｂ）は、駆動データ生成部８から出力される維持パルスのモードを示したものである。映像データの明るさ（図６（Ａ））と、維持パルスのモード（図６（Ｂ））が掛け合わされて、実際に画面上で表示される映像の平均輝度（図６（Ｃ））、すなわち消費電力が求められる。実施の形態２においては、式（４’）により、実際に画面上で表示されるので、常に同じフレームからの情報により画面表示が行われる。従って、画面上の不自然な表現をなくすことができると共に、平均輝度である消費電力をほぼ一定に保つことができる。
図４に戻り、次に、補正判定部１６と選択部２０について説明する。
補正判定部１６は、次の変化率、
（直接定倍係数＊直接駆動倍数）／（直前定倍係数＊直前駆動倍数）
と所定の閾値と比較し、変化率が閾値より大きい場合は、ハイレベルの信号を出力し、それ以外の場合は、ローレベルの信号を出力する。
選択部２０は、補正判定部１６からハイレベルの信号を受けると、入力端Ｆ２にある掛け算部１８からの信号（図５（Ｋ）の信号）を出力し、ローレベルの信号を受けると、入力端Ｆ１にあるラッチ１０からの信号（図５（Ｇ）の信号）を出力する。
すなわち、今回のフレーム映像が、前回のフレーム映像と比べ、映像信号累積値ＡＰＬが所定レベル以上異なっている場合、言い換えれば映像に急激な変化があった場合、補正処理部１２で処理され、掛け算部１８で直前維持パルス情報が掛け算された信号がＰＤＰ３０の表示に用いられる一方、今回のフレーム映像が、前回のフレーム映像と比べ、映像信号累積値ＡＰＬが所定レベルより小さい場合、言い換えれば映像に急激な変化がない場合、直前維持パルス情報がＰＤＰ３０の表示に用いられる。後者の場合は、実施の形態１と同じ構成となる。
また、補正判定部１６は静止画と動画を判定し、選択部２０から出力される信号を、静止画の場合は、入力端Ｆ１に加えられた信号とする一方、動画の場合は、入力端Ｆ２に加えられた信号とするようにしてもよい。
なお、補正判定部１６と選択部２０は、省略することができる。この場合は、掛け算部１８からの出力が常に駆動データ出力端２２から出力されるようにしてもよい。
次に、掛け算器１８から得られた信号がＰＤＰ３０の表示に用いられる場合の映像の特徴について説明する。
式（２’）から明らかなように、掛け算器１８から出力される信号は、維持パルス０[i]を（ＡＩ１＊駆動倍数１）／（ＡＩ０＊駆動倍数０）倍したものである。（ＡＩ１＊駆動倍数１）／（ＡＩ０＊駆動倍数０）は、必ずしも整数ではなく、小数の場合もある。たとえば、（ＡＩ１＊駆動倍数１）／（ＡＩ０＊駆動倍数０）が０．９の場合、維持パルス数が１，２，３，４，５と変化すると、ＰＤＰ３０の表示に用いられる維持パルスは、０．９，１．８，２．７，３．６，４．５となる。実際、ＰＤＰ３０の表示においては、小数点の維持パルスを発生することができないので、小数点以下は、切り上げ、切り下げ、四捨五入のいずれかの小数点丸め込み処理が行われる。明るい部分での小数点丸め込み処理は、表示された画面の明るさを見てもほとんど確認することができないが、暗い部分での丸め込み処理は、表示された画面の明るさを見れば確認することができる。たとえば、明るさが、元の明るさが２０１レベルの場合、これを０．９倍すると１８０．９レベルになり、切り上げ処理をすると１８１レベルの表示になる一方、切り下げ処理をすると１８０レベルの表示になる。１８１レベルの表示と１８０レベルの表示を見比べてもほとんど差を認識することはできない。他方、元の明るさが、２レベルの場合、これを０．９倍すると１．８レベルになり、切り上げ処理をすると２レベルの表示になり、切り下げ処理をすると１レベルの表示になる。２レベルの表示と１レベルの表示を見比べると、２倍の差があるので認識することができる。また、維持パルス数の小数点以下の処理においては、四捨五入処理が、切り上げ、切り下げ処理に比べ、すべての信号レベルにおいて一番誤差が少ない整数化処理を行うことができる。
実際には、低レベルの部分を一部に含んだ明るい画像と、低レベルの部分を一部に含んだ暗い画像、たとえば暗い井戸を上から写した昼の画像と、暗い井戸を上から写した夜の画像が、１フレームから数フレームの早い周期で交番した場合に、丸め込み処理の弊害が現れる。実際には、そのような画面がまず現れないので、問題は無い。
以上説明したように、本発明にかかるサブフィールド駆動法を用いた駆動装置は、１フレーム遅延メモリを用いていないので、安価に駆動装置を構成することができる。
また、実施の形態２の駆動装置にあっては、安価に構成することができると共に、フレームずれの無い信号を用いることができるので、１フレーム遅延メモリを省いても映像の品質劣化を招くことはない。
実施の形態３
図８から図１６は、実施の形態３のための図面である。実施の形態３は、図８に示す様な昼の明るい画面から、図９に示す様な夜の暗い画面に変わった場合の問題点を解決するための駆動装置を提供する。一般に、昼の明るいシーンの場合（図８）は、１倍モードが選択され、駆動倍数を上げるまでもなく、十分な明るさが確保される一方、夜の暗いシーンの場合（図９）は、被写体全体が暗いので、駆動倍数を上げたモード、例えば５倍モードが設定され、全体を明るくして、見やすいようにしている。モードの倍数、すなわち駆動倍数を上げた場合、次の問題が発生する。
図１０は、１倍モードの８サブフィールドの信号配列を示し、図１１は、５倍モードの８サブフィールドの信号配列を示す。図１０に示すように、１倍モードの場合、８つのサブフィールドＳＦ１，ＳＦ２，ＳＦ３，ＳＦ４，ＳＦ５，ＳＦ６，ＳＦ７，ＳＦ８は、それぞれ１，２，４，８，１６，３２，６４，１２８の維持パルスを発光する様に重み付けされており、１フレーム期間Ｆ（一つのＶＤ同期信号から次のＶＤ同期信号までの期間）に収まる。しかし、５倍モードの場合、すなわち駆動倍数が５倍である場合、８つのサブフィールドＳＦ１，ＳＦ２，ＳＦ３，ＳＦ４，ＳＦ５，ＳＦ６，ＳＦ７，ＳＦ８は、それぞれ５，１０，２０，４０，８０，１６０，３２０，６４０の維持パルスを発光する様に重み付けされており、１フレーム期間Ｆには収まらない。
ここで、１画面の処理期間をＴ（Ｓ，Ｍ）で表す。Ｓはサブフィールドの数、Ｍはモードの倍数を示す。例えば、８サブフィールドで１倍モードの場合、処理期間はＴ（８ｓ，１ｍ）と表す。また、８サブフィールドで５倍モードの場合、処理期間はＴ（８ｓ，５ｍ）と表す。図１０の場合は、
Ｔ（８ｓ、１ｍ）＜Ｆ
となり、１フレーム期間Ｆ内で１画像の信号処理が問題なく行われる。しかし、図１１の場合は、
Ｔ（８ｓ、５ｍ）＞Ｆ
となり、１フレーム期間Ｆ内で１画像の信号処理が行われない。すなわち１フレーム期間Ｆでは、信号処理に必要な時間が足らなくなり、信号処理がオーバーフローしてしまう。この場合は、オーバーフローした最後のサブフィールドＳＦ８を切り落とすオーバーフロー処理が考えられるが、実施の形態３では、別の処理を行っている。その別の処理とは、次の３つの内のいずれかである。
（Ａ）モードの倍数を小さくする処理。
（Ｂ）最初のサブフィールドを切り落とす処理。
（Ｃ）上記（Ａ）、（Ｂ）の両方を含む処理。
図１２は実施の形態３の駆動装置の構成を示す。図４に示す実施の形態２の駆動装置と比べ、更にオーバーフロー判定部４０が補正処理部１２内、すなわち補正維持パルス情報生成部１９内に設けられ、判定部の結果がサブフィールド処理部４に送られる点で異なる。他の構成は、実施の形態２の駆動装置と同じである。
オーバーフロー判定部４０は、前回のフレームから今回のフレームに変わる際、モードの倍数、すなわち駆動倍数、が変化したかどうかを判断する。特にモードの倍数（駆動倍数）が増大した場合を検出し、処理（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）のいずれかを実行する。いずれを実行するかは、予め駆動装置に設定されている。例えば、モードの倍数が増大した場合、処理（Ｃ）だけを実行するようにしてもよい。
まず、処理（Ａ）について説明する。
図１３は、処理（Ａ）の動作を示すフローチャートである。
フローチャートの動作に入る前、まず、電力予測値検出部７において、Ｒ，Ｇ，Ｂ映像信号の信号レベルの総和が計算される。かかる総和は、画面の明るさを表す。モードの倍数は、画面が暗くなる程大きくなるように設定されている。今、８サブフィールドで駆動されているものとし、１倍モードから５倍モードに変化したことを判定部４０が検出し、変化後の初めての５倍モードのフレームを処理するものとする。
ステップＳ１で、この検出に基づき、８サブフィールドで５倍モードが設定される。
ステップＳ２で、８サブフィールドで５倍モードの処理期間Ｔ（８ｓ、５ｍ）が計算され、１フレーム期間Ｆより小さいかどうかの判断がなされる。小さければステップＳ３に進み、８サブフィールドで５倍モードの使用を確定する。逆に大きければステップＳ４に進む。
ステップＳ４で、駆動倍数が１段階低いモード、例えば４．７５倍モードが設定される。この実施の形態３では駆動倍数が０．２５倍刻みのものを採用しているが、より細かい刻みのものや、大きい刻みのものを採用してもよい。
ステップＳ５で、８サブフィールドで４．７５倍モードの処理期間Ｔ（８ｓ、４．７５ｍ）が計算され、１フレーム期間Ｆより小さいかどうかの判断がなされる。小さければステップＳ６に進み、８サブフィールドで４．７５倍モードの使用を確定する。逆に大きければステップＳ７に進む。
以下、同様にしてステップＳ８〜Ｓ１８が必要に応じて行われ、駆動倍数を段階的に小さくして行き、処理時間が１フレーム期間Ｆ内に収まる駆動倍数を求める。最後まで駆動倍数を小さくしても収まらない場合は、オーバーフロー処理（ステップＳ１９）を行う。オーバーフロー処理では、最後のサブフレーム、例えばサブフレームＳＦ８の削除が行われる。なお、オーバーフロー処理は無くてもよい。
以上の説明から明らかなように、処理（Ａ）の場合、オーバーフロー判定部４０は、あるフレームのモードの倍数（駆動倍数）に対し、次のフレームのモードの倍数（駆動倍数）が増大したことを検出し、次のフレームの駆動倍数を所定倍下げることにより、１フレーム期間内に駆動データが収まるようにする。
このように、暗い画像に対し、明るさを上げる場合、モードの倍数を下げることにより、１フレーム期間Ｆ内に画像処理を完結させることができると共に、サブフレームの削除を行わないので、画像の細部の表現も損なわないようにすることが可能となる。
次に、処理（Ｂ）について説明する。
図１４は、処理（Ｂ）の動作を示すフローチャートである。
処理（Ａ）の場合と同様、フローチャートの動作に入る前、電力予測値検出部７において、Ｒ，Ｇ，Ｂ映像信号の信号レベルの総和が計算される。今、８サブフィールドで駆動されているものとし、１倍モードから５倍モードに変化したことをオーバーフロー判定部４０が検出し、変化後の初めての５倍モードのフレームを処理するものとする。
ステップＳ２１で、この選択に基づき、８サブフィールドで５倍モードが設定される。
ステップＳ２２で、８サブフィールドで５倍モードの処理期間Ｔ（８ｓ、５ｍ）が計算され、１フレーム期間Ｆより小さいかどうかの判断がなされる。小さければステップＳ２３に進み、８サブフィールドで５倍モードの使用を確定する。逆に大きければステップＳ２４に進む。
ステップＳ２４で、先頭の１サブフィールド（ＳＦ１）を削除して５倍モードを設定する。従って、図１１に示す処理期間Ｔ（８ｓ、５ｍ）は、先頭のサブフィールドＳＦ１の処理時間Ｔｓｆ１だけ短くなる。
ステップＳ２５で、この短くなった処理時間｛Ｔ（８ｓ、５ｍ）−Ｔｓｆ１｝が１フレーム期間Ｆより小さいかどうかの判断がなされる。小さければステップＳ２６に進み、１つのサブフィールドＳＦ１の削除で５倍モードの使用を確定する。逆に大きければステップＳ２７に進む。
ステップＳ２７で、更に次の先頭の１サブフィールド（ＳＦ２）を削除して５倍モードを設定する。従って、図１１に示す処理期間Ｔ（８ｓ、５ｍ）は、先頭の２つのサブフィールドＳＦ１，ＳＦ２の処理時間（Ｔｓｆ１＋Ｔｓｆ２）だけ短くなる。
ステップＳ２８で、この短くなった処理時間｛Ｔ（８ｓ、５ｍ）−Ｔｓｆ１−Ｔｓｆ２｝が１フレーム期間Ｆより小さいかどうかの判断がなされる。小さければステップＳ２９に進み、２つのサブフィールドＳＦ１，ＳＦ２の削除で５倍モードの使用を確定する。逆に大きければステップＳ３０に進む。
同様に、ステップＳ３０で、更に次の先頭の１サブフィールド（ＳＦ３）を削除して５倍モードを設定する。従って、図１１に示す処理期間Ｔ（８ｓ、５ｍ）は、先頭の３つのサブフィールドＳＦ１，ＳＦ２，ＳＦ３の処理時間（Ｔｓｆ１＋Ｔｓｆ２＋Ｔｓｆ３）だけ短くなる。
ステップＳ３１で、この短くなった処理時間｛Ｔ（８ｓ、５ｍ）−Ｔｓｆ１−Ｔｓｆ２−Ｔｓｆ３｝が１フレーム期間Ｆより小さいかどうかの判断がなされる。小さければステップＳ３２に進み、３つのサブフィールドＳＦ１，ＳＦ２，ＳＦ３の削除で５倍モードの使用を確定する。逆に大きければステップＳ３３に進む。ステップＳ３３ではオーバーフロー処理を行う。なお、オーバーフロー処理は無くてもよい。
以上の説明から明らかなように、処理（Ｂ）の場合、オーバーフロー判定部４０は、あるフレームのモードの倍数（駆動倍数）に対し、次のフレームのモードの倍数（駆動倍数）が増大したことを検出し、次のフレームのサブフィールドを、小さい方から削除し、１フレーム期間内に駆動データが収まるようにする。
このように、暗い画像に対し、明るさを上げる場合、サブフレームを削除することにより、１フレーム期間Ｆ内に画像処理を完結させることができると共に、モードの倍率を下げることがないので、十分な明るさを提供することが可能となる。
次に、処理（Ｃ）について説明する。
図１５は、処理（Ｃ）の動作を示すフローチャートである。
処理（Ａ）の場合と同様、フローチャートの動作に入る前、電力予測値検出部７において、Ｒ，Ｇ，Ｂ映像信号の信号レベルの総和が計算される。今、８サブフィールドで駆動されているものとし、１倍モードから５倍モードに変化したことをオーバーフロー判定部４０が検出し、変化後の初めての５倍モードのフレームを処理するものとする。
ステップＳ４１で、この選択に基づき、８サブフィールドで５倍モードが設定される。
ステップＳ４２で、８サブフィールドで５倍モードの処理期間Ｔ（８ｓ、５ｍ）が計算され、１フレーム期間Ｆより小さいかどうかの判断がなされる。小さければステップＳ４３に進み、８サブフィールドで５倍モードの使用を確定する。逆に大きければステップＳ４４に進む。
ステップＳ４４で、削除可能なサブフィールド数を特定するフラグSF＿delete_numをゼロに設定する。すなわちSF＿delete_num＝０とし、サブフィールドの削除を禁止する。
ステップＳ４５で、モードの倍数を下げる処理を行う。この場合は、５倍モードから３倍モードに下げられたとする。従って、８サブフィールドで３倍モードが設定される。
ステップＳ４６で、８サブフィールドで３倍モードの処理期間Ｔ（８ｓ、３ｍ）が計算され、１フレーム期間Ｆより小さいかどうかの判断がなされる。小さければステップＳ４７に進み、８サブフィールドで３倍モードの使用を確定する。逆に大きければステップＳ４８に進む。
ステップＳ４８で、削除可能なサブフィールド数を特定するフラグの設定を
SF＿delete_num＝１とし、１サブフィールド（ＳＦ１）の削除を許す。
ステップＳ４９で、サブフィールドを削除する処理を行う。この場合は、１サブフィールドの削除が許されているので、サブフィールドＳＦ１を削除し、モードの倍数はそのままの５倍モードを用いた設定がなされる。上記のステップＳ２４で説明したように、処理時間が短くなっている。
ステップＳ５０で、短くなった処理時間｛Ｔ（８ｓ、５ｍ）−Ｔｓｆ１｝が１フレーム期間Ｆより小さいかどうかの判断がなされる。小さければステップＳ５１に進み、１つのサブフィールドＳＦ１の削除で５倍モードの使用を確定する。逆に大きければステップＳ５２に進む。
ステップＳ５２で、サブフィールドを削除する処理とモードの倍数を下げる処理を行う。この場合は、１サブフィールドの削除が許されているので、サブフィールドＳＦ１を削除し、モードの倍数は５倍モードから４倍モードに下げた設定がなされる。
ステップＳ５３で、短くなった処理時間｛Ｔ（８ｓ、４ｍ）−Ｔｓｆ１｝が１フレーム期間Ｆより小さいかどうかの判断がなされる。小さければステップＳ５４に進み、１つのサブフィールドＳＦ１の削除で４倍モードの使用を確定する。逆に大きければステップＳ５５に進む。
ステップＳ５５で、削除可能なサブフィールド数を特定するフラグの設定を
SF＿delete_num＝２とし、２サブフィールド（ＳＦ１、ＳＦ２）までの削除を許す。
ステップＳ５６で、サブフィールドを削除する処理を行う。この場合は、２サブフィールドの削除が許されているので、サブフィールドＳＦ１、ＳＦ２を削除し、モードの倍数はそのままの５倍モードを用いた設定がなされる。
ステップＳ５７で、短くなった処理時間｛Ｔ（８ｓ、５ｍ）−Ｔｓｆ１−Ｔｓｆ２｝が１フレーム期間Ｆより小さいかどうかの判断がなされる。小さければステップＳ５８に進み、２つのサブフィールドＳＦ１、ＳＦ２の削除で５倍モードの使用を確定する。逆に大きければステップＳ５９に進む。
ステップＳ５９で、サブフィールドを削除する処理とモードの倍数を下げる処理を行う。この場合は、２サブフィールドの削除が許されているので、サブフィールドＳＦ１、ＳＦ２を削除し、モードの倍数は５倍モードから４．５倍モードに下げた設定がなされる。
ステップＳ６０で、２つのサブフィールドＳＦ１、ＳＦ２の削除で４．５倍モードの使用を確定する。
以上の説明から明らかなように、処理（Ｃ）の場合、オーバーフロー判定部４０は、あるフレームの駆動倍数に対し、次のフレームの駆動倍数が増大したことを検出し、次のフレームの駆動倍数を所定倍下げると共に、次のフレームのサブフィールドを、小さい方から削除し、１フレーム期間内に駆動データが収まるようにする。
このように、暗い画像に対し、明るさを上げる場合、モードの倍数を下げる処理と、サブフレームを削除する処理を併用することにより、１フレーム期間Ｆ内に画像処理を完結させることができる一方、画像の細部の表現も損なわないようにすることができると共に、十分な明るさを提供することが可能となる。
図１６は、図１２に示した駆動装置の主要部からの出力信号のタイミング図であり、特に明るいシーン（例えば図８の昼のシーン）から暗いシーン（例えば図９の夜のシーン）に変わる前後の処理について説明図である。図１６（Ａ）は、４フレームの映像が時系列に示されており、映像０，映像１は明るい昼のシーンを表し、映像２，映像３は暗い夜のシーンを表す。映像０，１の昼のシーンでは、図１６（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、掛け算器１８から掛け算結果として１倍のデータが出力される。昼のシーンから夜のシーンに変わる映像２では、図１６（Ｂ）、（Ｄ）に示すように、掛け算結果として５倍のデータが出力される。この場合、上記の処理（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）のいずれもなされないのであれば、サブフィールドの維持パルス数は、単純に５倍されて、トータルで１２７５の維持パルスが８サブフィールドを用いて出力されることとなる。このままでは図１１に示したように１フレーム期間Ｆ内で画像処理ができないので、本発明にあっては、この実施の形態３で説明した処理（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）のいずれかが行われる。それにより、１フレーム期間Ｆ内で明るさを上げた画面表示が可能となる。
その後の暗いシーンである映像３については、処理（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）のいずれかを用いてもよいが、予め決められたサブフィールド数と維持パルス数の組み合わせデータを用いる。かかる組み合わせデータは、予めテーブルに記録されており、最初の暗いシーン（この場合は映像２）が処理されている間又はその直前に、テーブルから読み出される。従って、暗いシーンの２フィールド目は、図１６（Ｅ）に示すように、テーブルから読み出された５倍モードのデータ（図示のものはサブフィールドが６つのもの）をそのまま１倍して用いられる。
このように、実施の形態３で説明した処理（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、モードの倍数が変わったシーン、特に増大したシーンについて行われる有効な処理である。
このように、モードの倍数がＭ倍（Ｍは正数）増大した場合、各サブフィールドの維持パルス数もＭ倍増大する。しかし、増大した全てのサブフィールドが１フレーム期間Ｆ内に収まらなくなる場合がある。かかる場合、小さい方のサブフィールドを削除したり、倍数Ｍを低減する処理を行うことにより、異常に暗い映像や、細かさに欠ける映像を避けることができる。
本発明は、表示パネルを駆動する駆動装置、駆動方法及びＩＣチップに用いることができる。
本発明の実施の形態１にかかる駆動装置のブロック図である。 図１に示した駆動装置の主要部からの出力信号のタイミング図である。 図１に示した駆動装置の動作説明図である。 本発明の実施の形態２にかかる駆動装置のブロック図である。 図４に示した駆動装置の主要部からの出力信号のタイミング図である。 図４に示した駆動装置の動作説明図である。 従来の駆動装置のブロック図である。 明るいシーンの一例である昼のシーンの画像を示した説明図である。 暗いシーンの一例である夜のシーンの画像を示した説明図である。 １倍モードの８サブフィールドの信号配列を示した説明図である。 ５倍モードの８サブフィールドの信号配列を示した説明図である。 本発明の実施の形態３にかかる駆動装置のブロック図である。 サブフィールドを切り落とす処理のフローチャートである。 モードの倍数を小さくする処理のフローチャートである。 サブフィールドを切り落とす処理と、モードの倍数を小さくする処理が混在する処理のフローチャートである。 図１２に示した駆動装置の主要部からの出力信号のタイミング図である。
符号の説明
２ 表示処理部
４ サブフィールド処理部
６ 映像データ出力端
７ 電力予測値検出部
８ 駆動データ生成部
９ 特徴出力部
１０，１１，１４ ラッチ
１２ 補正処理部
１６ 補正判定部
１８ 掛け算部
１９ 補正維持パルス情報生成部
２０ 選択部
２２ 駆動データ出力端
２４ 映像駆動部
２６，２８ 走査・維持・消去駆動部
３０ ＰＤＰ
４０ オーバーフロー判定部

Claims (19)

  1. およそ１フレーム分の映像データを受け、該フレームについての消費電力を予測し、電力予測値を出力する電力予測値検出部と、
    電力予測値に基づいて映像データの特徴を表す定倍係数を出力する特徴出力部と、
    定倍係数を用いて映像データを調整し、調整した映像データを出力する表示処理部と、
    調整した映像データに基づいて、およそ１フレーム期間経過後サブフィールド信号を出力するサブフィールド処理部と、
    電力予測値に基づいて維持パルス情報を含む駆動データを生成する駆動データ生成部と、
    維持パルス情報を１フレーム期間保持し、直前維持パルス情報を出力するラッチとを有し、
    サブフィールド信号と直前維持パルス情報により表示パネルを駆動する駆動装置。
  2. およそ１フレーム分の映像データを受け、該フレームについての消費電力を予測し、電力予測値を出力する電力予測値検出部と、
    電力予測値に基づいて映像データの特徴を表す定倍係数を出力する特徴出力部と、
    定倍係数を用いて映像データを調整し、調整した映像データを出力する表示処理部と、
    調整した映像データに基づいて、およそ１フレーム期間経過後サブフィールド信号を出力するサブフィールド処理部と、
    電力予測値に基づいて維持パルス情報と駆動倍数を含む駆動データを生成する駆動データ生成部と、
    維持パルス情報を１フレーム期間保持し、直前維持パルス情報を出力する第１ラッチと、
    駆動倍数を１フレーム期間保持し、直前駆動倍数を出力する第２ラッチと、
    定倍係数を１フレーム期間保持し、直前定倍係数を出力する第３ラッチと、
    駆動データ生成部からの直接駆動倍数と、特徴出力部からの直接定倍係数と、第２ラッチからの直前駆動倍数と、第３ラッチからの直前定倍係数と、第１ラッチからの直前維持パルスとを受け、補正維持パルス情報を出力する補正維持パルス情報生成部とを有し、
    サブフィールド信号と補正維持パルス情報により表示パネルを駆動する駆動装置。
  3. 前記補正維持パルス情報は、次の計算
    直前維持パルス情報＊（直接定倍係数＊直接駆動倍数）／（直前定倍係数＊直前駆動倍数）
    により求められることを特徴とする請求項２記載の駆動装置。
  4. 更に補正判定部と、
    直前維持パルス情報と補正維持パルス情報とを受ける選択部を有し、
    補正判定部は、特徴出力部からの直接定倍係数と第３ラッチからの直前定倍係数と駆動データ生成部からの直接駆動倍数と第２ラッチからの直前駆動倍数とを受け、
    次の変化率
    （直接定倍係数＊直接駆動倍数）／（直前定倍係数＊直前駆動倍数）
    と所定の閾値とを比較し、変化率が閾値より大きければ、選択部から補正維持パルス情報を出力させ、変化率が閾値以下であれば、選択部から直前維持パルス情報を出力させるようにしたことを特徴とする請求項２記載の駆動装置。
  5. 更にオーバーフロー判定部を有し、
    オーバーフロー判定部は、あるフレームの駆動倍数に対し、次のフレームの駆動倍数が増大したことを検出し、次のフレームの駆動倍数を所定倍下げることにより、１フレーム期間内に駆動データが収まるようにしたことを特徴とする請求項２記載の駆動装置。
  6. 更にオーバーフロー判定部を有し、
    オーバーフロー判定部は、あるフレームの駆動倍数に対し、次のフレームの駆動倍数が増大したことを検出し、次のフレームのサブフィールドを、小さい方から削除し、１フレーム期間内に駆動データが収まるようにしたことを特徴とする請求項２記載の駆動装置。
  7. 更にオーバーフロー判定部を有し、
    オーバーフロー判定部は、あるフレームの駆動倍数に対し、次のフレームの駆動倍数が増大したことを検出し、次のフレームの駆動倍数を所定倍下げると共に、次のフレームのサブフィールドを、小さい方から削除し、１フレーム期間内に駆動データが収まるようにしたことを特徴とする請求項２記載の駆動装置。
  8. およそ１フレーム分の映像データを受け、該フレームについての消費電力を予測し、電力予測値を出力する電力予測値検出部と、
    電力予測値に基づいて映像データの特徴を表す定倍係数を出力する特徴出力部と、
    定倍係数を用いて映像データを調整し、調整した映像データを出力する表示処理部と、
    調整した映像データに基づいて、およそ１フレーム期間経過後サブフィールド信号を出力するサブフィールド処理部と、
    電力予測値に基づいて維持パルス情報を含む駆動データを生成する駆動データ生成部と、
    維持パルス情報を１フレーム期間保持し、直前維持パルス情報を出力するラッチとを含み、
    サブフィールド信号と直前維持パルス情報により表示パネルを駆動するＩＣチップ。
  9. およそ１フレーム分の映像データを受け、該フレームについての消費電力を予測し、電力予測値を出力する電力予測値検出部と、
    電力予測値に基づいて映像データの特徴を表す定倍係数を出力する特徴出力部と、
    定倍係数を用いて映像データを調整し、調整した映像データを出力する表示処理部と、
    調整した映像データに基づいて、およそ１フレーム期間経過後サブフィールド信号を出力するサブフィールド処理部と、
    電力予測値に基づいて維持パルス情報と駆動倍数を含む駆動データを生成する駆動データ生成部と、
    維持パルス情報を１フレーム期間保持し、直前維持パルス情報を出力する第１ラッチと、
    駆動倍数を１フレーム期間保持し、直前駆動倍数を出力する第２ラッチと、
    定倍係数を１フレーム期間保持し、直前定倍係数を出力する第３ラッチと、
    駆動データ生成部からの直接駆動倍数と、特徴出力部からの直接定倍係数と、第２ラッチからの直前駆動倍数と、第３ラッチからの直前定倍係数とを受け、補正維持パルス情報を出力する補正維持パルス情報生成部とを含み、
    サブフィールド信号と補正維持パルス情報により表示パネルを駆動するＩＣチップ。
  10. 前記補正維持パルス情報は、次の計算
    直前維持パルス情報＊（直接定倍係数＊直接駆動倍数）／（直前定倍係数＊直前駆動倍数）
    により求められることを特徴とする請求項９記載のＩＣチップ。
  11. 更にオーバーフロー判定部を有し、
    オーバーフロー判定部は、あるフレームの駆動倍数に対し、次のフレームの駆動倍数が増大したことを検出し、次のフレームの駆動倍数を所定倍下げることにより、１フレーム期間内に駆動データが収まるようにしたことを特徴とする請求項９記載のＩＣチップ。
  12. 更にオーバーフロー判定部を有し、
    オーバーフロー判定部は、あるフレームの駆動倍数に対し、次のフレームの駆動倍数が増大したことを検出し、次のフレームのサブフィールドを、小さい方から削除し、１フレーム期間内に駆動データが収まるようにしたことを特徴とする請求項９記載のＩＣチップ。
  13. 更にオーバーフロー判定部を有し、
    オーバーフロー判定部は、あるフレームの駆動倍数に対し、次のフレームの駆動倍数が増大したことを検出し、次のフレームの駆動倍数を所定倍下げると共に、次のフレームのサブフィールドを、小さい方から削除し、１フレーム期間内に駆動データが収まるようにしたことを特徴とする請求項９記載のＩＣチップ。
  14. およそ１フレーム分の映像データを受け、該フレームについての消費電力を予測し、電力予測値を出力し、
    電力予測値に基づいて映像データの特徴を表す定倍係数を出力し、
    定倍係数を用いて映像データを調整し、調整した映像データを出力し、
    調整した映像データに基づいて、およそ１フレーム期間経過後サブフィールド信号を出力し、
    電力予測値に基づいて維持パルス情報を含む駆動データを生成し、
    維持パルス情報を１フレーム期間保持し、直前維持パルス情報を出力し、
    サブフィールド信号と直前維持パルス情報により表示パネルを駆動する駆動方法。
  15. およそ１フレーム分の映像データを受け、該フレームについての消費電力を予測し、電力予測値を出力し、
    電力予測値に基づいて映像データの特徴を表す定倍係数を出力し、
    定倍係数を用いて映像データを調整し、調整した映像データを出力し、
    調整した映像データに基づいて、およそ１フレーム期間経過後サブフィールド信号を出力し、
    電力予測値に基づいて維持パルス情報と駆動倍数を含む駆動データを生成し、
    維持パルス情報を１フレーム期間保持し、直前維持パルス情報を出力し、
    駆動倍数を１フレーム期間保持し、直前駆動倍数を出力し、
    定倍係数を１フレーム期間保持し、直前定倍係数を出力し、
    直接駆動倍数と、直接定倍係数と、直前駆動倍数と、直前定倍係数とを受け、補正維持パルス情報を出力し、
    サブフィールド信号と補正維持パルス情報により表示パネルを駆動する駆動方法。
  16. 前記補正維持パルス情報は、次の計算
    直前維持パルス情報＊（直接定倍係数＊直接駆動倍数）／（直前定倍係数＊直前駆動倍数）
    により求められることを特徴とする請求項１５記載の駆動方法。
  17. 更に、あるフレームの駆動倍数に対し、次のフレームの駆動倍数が増大したことを検出し、次のフレームの駆動倍数を所定倍下げることにより、１フレーム期間内に駆動データが収まるようにしたことを特徴とする請求項１５記載の駆動方法。
  18. 更に、あるフレームの駆動倍数に対し、次のフレームの駆動倍数が増大したことを検出し、次のフレームのサブフィールドを、小さい方から削除し、１フレーム期間内に駆動データが収まるようにしたことを特徴とする請求項１５記載の駆動方法。
  19. 更に、あるフレームの駆動倍数に対し、次のフレームの駆動倍数が増大したことを検出し、次のフレームの駆動倍数を所定倍下げると共に、次のフレームのサブフィールドを、小さい方から削除し、１フレーム期間内に駆動データが収まるようにしたことを特徴とする請求項１５記載の駆動方法。
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