画像表示装置
【課題】演算回路を用いて画像信号をサブフィールドコードに変換するとともに画像表示品質の低下を抑えつつデータ電極駆動回路の電力を抑制する。
【解決手段】１つのデータ電極を用いて連続して書込み動作を行う１以上の画素のる画像信号の全てがその直前および直後に書込み動作を行う２つの画素の画像信号よりも大きい凸ライン信号を検出し、凸ライン信号の直前および直後に書込み動作を行う２つの画素の大きいほうの階調にもとづき開始ＳＦを設定する開始ＳＦ設定部１０１と、所定のサブフィールドにもとづき終了ＳＦを設定する終了ＳＦ設定部１０２と、開始ＳＦから終了ＳＦまでの階調重みの総和を凸ライン信号に重畳する加算部１０６と、加算部の出力をコードに変換するコーディング部９０と、コーディング部９０から出力されるコードの開始ＳＦから終了ＳＦまでを非点灯とするコードを出力するＳＦ強制オフ部１０７とを備えた。
【解決手段】１つのデータ電極を用いて連続して書込み動作を行う１以上の画素のる画像信号の全てがその直前および直後に書込み動作を行う２つの画素の画像信号よりも大きい凸ライン信号を検出し、凸ライン信号の直前および直後に書込み動作を行う２つの画素の大きいほうの階調にもとづき開始ＳＦを設定する開始ＳＦ設定部１０１と、所定のサブフィールドにもとづき終了ＳＦを設定する終了ＳＦ設定部１０２と、開始ＳＦから終了ＳＦまでの階調重みの総和を凸ライン信号に重畳する加算部１０６と、加算部の出力をコードに変換するコーディング部９０と、コーディング部９０から出力されるコードの開始ＳＦから終了ＳＦまでを非点灯とするコードを出力するＳＦ強制オフ部１０７とを備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、点灯または非点灯の２値制御を組み合わせて階調を表示する画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
点灯または非点灯の２値制御を行う画像表示デバイスとして代表的なプラズマディスプレイパネル（以下、「パネル」と略記する）は、１対の走査電極と維持電極とからなる表示電極対が複数形成された前面基板と、複数の平行なデータ電極が形成された背面基板とを対向配置し、その間に多数の放電セルが形成されている。そして放電セル内でガス放電により紫外線を発生させ、この紫外線で赤色、緑色および青色の各色の蛍光体を励起発光させる。
【０００３】
点灯または非点灯の２値制御を組み合わせて階調を表示する方法としては、１フィールドを点灯輝度の異なる複数のサブフィールドに分割し、点灯させるサブフィールドの組み合わせによって所望の階調を表示する、いわゆるサブフィールド法が一般的である。各サブフィールドは書込み期間および維持期間を有する。書込み期間では画像信号に応じた書込みパルスをデータ電極に印加して点灯させるべき放電セルで書込み放電を発生し壁電荷を形成する。そして維持期間では、走査電極と維持電極とからなる表示電極対にあらかじめ定められた数の維持パルスを印加して壁電荷を形成した放電セルで維持放電を発生させ、維持パルスの数に応じた輝度で点灯させる。
【０００４】
プラズマディスプレイ装置は、入力した画像信号を、放電セルのサブフィールド毎の点灯・非点灯を示すサブフィールドコードに変換する画像信号処理回路を備えている。画像信号処理回路は、例えばＲＯＭ等を用いた変換テーブルを用いて構成され、画像信号の１つの入力レベルに対して１つのサブフィールドコードが出力される。
【０００５】
ところが、サブフィールド法で発生しやすい擬似輪郭を抑制するために、実際に表示する階調を制限し、かつ滑らかな階調表示と両立させるために、制限する階調を画像信号に応じて切り替える必要性が生じてきた。このような要望にこたえる方法として、例えば複数の変換テーブルを備え、映像信号の最小値および平均値からしきい値を算出し、このしきい値に基づき複数の変換テーブルの中から１つの変換テーブルを選択して、画像信号をサブフィールドコードに変換するプラズマディスプレイ装置が特許文献１に開示されている。
【０００６】
またプラズマディスプレイ装置は、各電極を駆動するための電極駆動回路を備え、必要な駆動電圧波形をそれぞれの電極に印加する。この中で、データ電極駆動回路は多数のデータ電極毎に独立に書込みパルスを印加する必要があるので、通常は専用ＩＣを用いて構成されている。データ電極駆動回路側からパネルを見ると、各データ電極は隣接するデータ電極、走査電極および維持電極との間の浮遊容量をもつ容量性の負荷である。したがって各データ電極に駆動電圧波形を印加するためにはこの容量を充放電しなければならず、そのための消費電力が必要となる。しかし、駆動回路をＩＣ化するためにはデータ電極駆動回路の消費電力を極力小さく抑える必要があった。
【０００７】
データ電極駆動回路の消費電力を抑える方法として、例えば特許文献２には、階調重みの最も小さいサブフィールドから書込み動作を禁止してデータ電極駆動回路の消費電力を制限する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−０９８９５９号公報
【特許文献２】特開２０００−０６６６３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、パネルの大画面化、高精細度化、画像表示品質のさらなる向上とともに、多様な放送方式への対応、３Ｄディスプレイ表示等の多機能対応の要請等により、切り替えて使用する変換テーブルの数が膨大になり、変換テーブルを用いて画像信号処理回路を構成することが現実的ではなくなってきた。あるいは、変換テーブルを用いて構成した画像信号処理回路では、これらの要望にこたえることが難しくなってきた。
【００１０】
またデータ電極駆動回路の電力もますます増える傾向にあるが、データ電極駆動回路の消費電力を抑えるためにサブフィールドの書込み動作を単純に禁止すると、画像信号に忠実な画像表示ができなくなる、滑らかな階調表現ができなくなる等、画像表示品質が低下するという課題もあった。
【００１１】
本発明はこれらの課題に鑑みなされたものであり、演算回路を用いて画像信号をサブフィールドコードに変換するとともに画像表示品質の低下を抑えつつデータ電極駆動回路の電力を抑制できる画像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために本発明は、行方向に長い走査電極と列方向に長いデータ電極とが交差した部分に画素が形成された画像表示デバイスと、走査電極に走査パルスを印加するとともにデータ電極に書込みパルスを印加して該当する画素で書込み動作を行う書込み期間および走査電極に維持パルスを印加して書込み動作を行った画素を階調重みに応じた明るさで点灯させる維持期間を有するサブフィールドを複数用いて１つのフィールドを構成し且つ入力した画像信号をサブフィールドのそれぞれの点灯または非点灯を示すサブフィールドコードに変換して画素のそれぞれで階調を表示させる駆動回路と、を備えた画像表示装置であって、駆動回路は、１つのデータ電極を用いて連続して書込み動作を行う１以上の画素に対応する画像信号の全てがその直前および直後に書込み動作を行う２つの画素に対応する画像信号よりも大きい画像信号を凸ライン信号として検出し、凸ライン信号の直前および直後に書込み動作を行う２つの画素に対応する画像信号の大きいほうの階調である前後ライン階調にもとづき強制オフ開始サブフィールドを設定する開始サブフィールド設定部と、あらかじめ定められた所定のサブフィールドにもとづき強制オフ終了サブフィールドを設定する終了サブフィールド設定部と、強制オフ開始サブフィールドから強制オフ終了サブフィールドまでの階調重みの総和を凸ライン信号に重畳する加算部と、加算部の出力をサブフィールドコードに変換するコーディング部と、コーディング部から出力されるサブフィールドコードの強制オフ開始サブフィールドから強制オフ終了サブフィールドまでを非点灯とするサブフィールドコードを出力するサブフィールド強制オフ部と、を備えたことを特徴とする。この構成により、演算回路を用いて画像信号をサブフィールドコードに変換するとともに画像表示品質の低下を抑えつつデータ電極駆動回路の電力を抑制できる画像表示装置を提供することができる。
【００１３】
また本発明の画像表示装置の開始サブフィールド設定部は、凸ライン信号を検出するとともに前後ライン階調を検出する凸ライン検出部と、点灯させるサブフィールドのうち最も階調重みの大きいサブフィールドの階調重みよりも小さい階調重みをもつ全てのサブフィールドも点灯させるサブフィールドコードである基底コードのうち、前後ライン階調以上であり且つ最も近い階調をもつ基底コードの最小非点灯サブフィールドを強制オフ開始サブフィールドと設定する開始サブフィールド算出部と、を有する構成であってもよい。
【００１４】
また本発明の画像表示装置の終了サブフィールド設定部は、所定のサブフィールドを強制オフ終了サブフィールドとして設定する構成であってもよい。
【００１５】
また本発明の画像表示装置の駆動回路は、前後ライン階調以上であり且つ最も近い階調をもつ基底コードの階調を凸ライン信号の階調の最大値から減じて差分値を求め、差分値以下であり且つ最も近い階調重みを持つサブフィールドを強制オフ終了サブフィールドに対する上限サブフィールドとする上限サブフィールド算出部を有し、終了サブフィールド設定部は、所定のサブフィールドおよび上限サブフィールドのうち、階調重みの小さいほうのサブフィールドを強制オフ終了サブフィールドとして設定する構成であってもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、演算回路を用いて画像信号をサブフィールドコードに変換するとともに、画像表示品質の低下を抑えつつデータ電極駆動回路の電力を抑制できる画像表示装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態１における画像表示装置のパネルの分解斜視図である。
【図２】同画像表示装置のパネルの電極配列図である。
【図３】同画像表示装置のパネルの各電極に印加する駆動電圧波形図である。
【図４】１フィールド期間を８個のサブフィールドで構成した場合のコードセットの一例を示す図である。
【図５】同画像表示装置の回路ブロック図である。
【図６】同画像表示装置の画像信号処理回路の回路ブロック図である。
【図７Ａ】同画像表示装置の基底コードセットの一例を示す図である。
【図７Ｂ】同画像表示装置の基底コードセットの一例を示す図である。
【図７Ｃ】同画像表示装置の基底コードセットの一例を示す図である。
【図８Ａ】同画像表示装置のルールにより生成される中間コードセットの一例を示す図である。
【図８Ｂ】同画像表示装置のルールにより生成される中間コードセットの一例を示す図である。
【図８Ｃ】同画像表示装置のルールにより生成される中間コードセットの一例を示す図である。
【図９Ａ】同画像表示装置で使用するディザパターンの一例を示す図である。
【図９Ｂ】同画像表示装置で使用するディザパターンの一例を示す図である。
【図１０】同画像表示装置における誤差拡散回路の動作を説明する図である。
【図１１Ａ】同画像表示装置のデータ電極駆動回路の電力を抑制する方法を示す図である。
【図１１Ｂ】同画像表示装置のデータ電極駆動回路の電力を抑制する方法を示す図である。
【図１２】同画像表示装置の開始ＳＦ設定部の回路ブロック図である。
【図１３】同画像表示装置のコード組替部の動作を説明する図である。
【図１４】同画像表示装置の画像信号処理回路の動作を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の実施の形態２における開始ＳＦ設定部の回路ブロック図である。
【図１６】同画像表示装置の開始ＳＦ設定部の動作を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態における画像表示装置について、画像表示デバイスとしてプラズマディスプレイパネルを用いたプラズマディスプレイ装置を例に、図面を用いて説明する。
【００１９】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態における画像表示装置のパネル１０の分解斜視図である。ガラス製の前面基板１１上には、走査電極１２と維持電極１３とからなる表示電極対１４が複数形成されている。そして表示電極対１４を覆うように誘電体層１５が形成され、その誘電体層１５上に保護層１６が形成されている。背面基板２１上にはデータ電極２２が複数形成され、データ電極２２を覆うように誘電体層２３が形成され、さらにその上に井桁状の隔壁２４が形成されている。そして、隔壁２４の側面および誘電体層２３上には赤色、緑色および青色の各色に点灯する蛍光体層２５が設けられている。
【００２０】
これら前面基板１１と背面基板２１とは、微小な放電空間を挟んで表示電極対１４とデータ電極２２とが交差するように対向配置され、その外周部をガラスフリット等の封着材によって封着されている。そして放電空間には、放電ガスとして、例えばネオンとキセノンとの混合ガスが封入されている。放電空間は隔壁２４によって複数の区画に仕切られており、表示電極対１４とデータ電極２２とが交差する部分に放電セルが形成されている。そしてこれらの放電セルが点灯することにより画像が表示される。
【００２１】
図２は、本発明の実施の形態における画像表示装置のパネル１０の電極配列図である。パネル１０には、行方向（ライン方向）に長いｎ本の走査電極１２およびｎ本の維持電極１３が配列され、列方向に長いｍ本のデータ電極２２が配列されている。そして１対の走査電極１２および維持電極１３と１つのデータ電極２２とが交差した部分に放電セルが形成され、放電セルは放電空間内にｍ×ｎ個形成されている。そして赤の蛍光体を塗布された放電セルは赤の画素、緑の蛍光体を塗布された放電セルは緑の画素、青の蛍光体を塗布された放電セルは青の画素に対応している。
【００２２】
次に、パネル１０を駆動するための駆動電圧波形とその動作について説明する。プラズマディスプレイ装置は、サブフィールド法、すなわち階調重みの定められた複数のサブフィールドで１フィールドを構成し、サブフィールドのそれぞれで各画素の点灯・非点灯を制御して階調を表示する。
【００２３】
それぞれのサブフィールドは初期化期間、書込み期間および維持期間を有する。初期化期間では初期化放電を発生し、続く書込み放電に必要な壁電荷を各電極上に形成する初期化動作を行う。書込み期間では、走査電極１２に走査パルスを印加するとともにデータ電極２２に書込みパルスを印加して点灯させるべき放電セルで選択的に書込み放電を発生し壁電荷を形成する書込み動作を行う。そして維持期間では、サブフィールド毎にあらかじめ決められた階調重みに応じた数の維持パルスを表示電極対に交互に印加して、書込み放電を発生した放電セルで維持放電を発生させて階調重みに応じた明るさで点灯させる。
【００２４】
図３は、本発明の実施の形態における画像表示装置のパネル１０の各電極に印加する駆動電圧波形図である。
【００２５】
サブフィールドＳＦ１の初期化期間Ｔｉの前半部では、データ電極２２、維持電極１３にそれぞれ電圧０（Ｖ）を印加し、走査電極１２には、電圧Ｖｉ１から電圧Ｖｉ２まで緩やかに上昇する上り傾斜波形電圧を印加する。すると走査電極１２と維持電極１３、走査電極１２とデータ電極２２との間でそれぞれ微弱な初期化放電が起こる。そして走査電極１２上に負の壁電圧が蓄積されるとともに、データ電極２２上および維持電極１３上には正の壁電圧が蓄積される。ここで、電極上の壁電圧とは電極を覆う誘電体層上、保護層上、蛍光体層上等に蓄積された壁電荷により生じる電圧を表す。
【００２６】
初期化期間Ｔｉの後半部では、維持電極１３に正の電圧Ｖｅを印加し、走査電極１２には、電圧Ｖｉ３からＶｉ４まで緩やかに下降する下り傾斜波形電圧を印加する。すると走査電極１２と維持電極１３、走査電極１２とデータ電極２２との間でそれぞれ微弱な初期化放電が起こる。そして走査電極１２上の負の壁電圧および維持電極１３上の正の壁電圧が弱められ、データ電極２２上の正の壁電圧は書込み動作に適した値に調整される。
【００２７】
なお、初期化期間の動作としては、サブフィールドＳＦ２の初期化期間に示したように、電圧Ｖｉ４に向かって緩やかに下降する下り傾斜波形電圧を走査電極１２に印加するだけでもよい。この場合には、直前のサブフィールドで維持放電を行った放電セルで選択的に初期化放電が発生する。
【００２８】
続く書込み期間Ｔｗでは、維持電極１３に電圧Ｖｅを印加し、走査電極１２に電圧Ｖｃを印加する。
【００２９】
次に、１ライン目の走査電極１２に電圧Ｖａの走査パルスを印加するとともに、データ電極２２のうち１ライン目に点灯させるべき放電セルのデータ電極２２に電圧Ｖｄの書込みパルスを印加する。するとデータ電極２２上と１ライン目の走査電極１２上との交差部の電圧差は放電開始電圧を超え、データ電極２２と１ライン目の走査電極１２との間および１ライン目の維持電極１３と１ライン目の走査電極１２との間に書込み放電が発生する。そして１ライン目の走査電極１２上に正の壁電圧が蓄積され、１ライン目の維持電極１３上に負の壁電圧が蓄積され、データ電極２２上にも負の壁電圧が蓄積される。
【００３０】
このようにして、１ライン目に点灯させるべき放電セルで書込み放電を起こして各電極上に壁電圧を蓄積する書込み動作が行われる。一方、書込みパルスを印加しなかったデータ電極２２と１ライン目の走査電極１２との交差部の電圧は放電開始電圧を超えないので、書込み放電は発生しない。
【００３１】
次に、２ライン目の走査電極１２に電圧Ｖａの走査パルスを印加するとともに、データ電極２２のうち２ライン目に点灯させるべき放電セルのデータ電極２２に電圧Ｖｄの書込みパルスを印加する。するとデータ電極２２と２ライン目の走査電極１２との間および２ライン目の維持電極１３と２ライン目の走査電極１２との間に書込み放電が発生する。
【００３２】
以上の書込み動作をｎライン目の放電セルに至るまで行い、書込み期間Ｔｗが終了する。
【００３３】
なお、各データ電極２２を駆動しているのは後述するデータ電極駆動回路であるが、データ電極駆動回路側から見ると各データ電極２２は容量性の負荷である。したがって書込み期間Ｔｗにおいて、データ電極２２に印加する電圧を接地電位０（Ｖ）から電圧Ｖｄへ、あるいは電圧Ｖｄから接地電位０（Ｖ）へ切換える毎にこの容量を充放電しなければならない。そしてその切換えの回数が多いとデータ電極駆動回路の消費電力も多くなる。本実施の形態においては、詳細は後述するが、切換えの回数が少なくなるように、すなわちデータ電極駆動回路の消費電力が少なくなるように、データ電極２２へ印加する書込みパルスのサブフィールド毎の組み合わせを組替えている。
【００３４】
続く維持期間Ｔｓでは、維持電極１３に電圧０（Ｖ）を印加するとともに走査電極１２に電圧Ｖｓの維持パルスを印加する。すると書込み放電を起こした放電セルでは、走査電極１２上と維持電極１３上との電圧差が放電開始電圧を超え、走査電極１２と維持電極１３との間で維持放電が発生し蛍光体層２５が発光して放電セルが点灯する。そして走査電極１２上に負の壁電圧が蓄積され、維持電極１３上に正の壁電圧が蓄積される。さらにデータ電極２２上にも正の壁電圧が蓄積される。
【００３５】
ただし、書込み期間Ｔｗにおいて書込み放電を起こさなかった放電セルでは維持放電は発生せず、初期化期間Ｔｉの終了時における壁電圧が保たれる。
【００３６】
続いて、走査電極１２には電圧０（Ｖ）を、維持電極１３には電圧Ｖｓの維持パルスをそれぞれ印加する。すると、維持放電を起こした放電セルでは再び維持放電が起こり、維持電極１３上に負の壁電圧が蓄積され走査電極１２上に正の壁電圧が蓄積される。以降、階調重みに応じた数の維持パルスを走査電極１２と維持電極１３とに交互に印加して、放電セルを点灯させる。
【００３７】
そして、維持期間Ｔｓの最後には、維持電極１３を電圧０（Ｖ）に戻した後、電圧Ｖｒまで緩やかに上昇する上り傾斜波形電圧を走査電極１２に印加する。すると、維持放電を起こした放電セルの維持電極１３と走査電極１２との間で弱い放電が起こり、走査電極１２上と維持電極１３上との間の壁電圧が弱められる。その後、走査電極１２に印加する電圧を電圧０（Ｖ）に戻す。こうして維持期間Ｔｓが終了する。
【００３８】
続くサブフィールドＳＦ２およびそれ以降のサブフィールドの動作は維持パルスの数を除いて上述した動作とほぼ同様である。
【００３９】
なお、本実施の形態において各電極に印加する電圧値は、例えば、電圧Ｖｉ１＝１４０（Ｖ）、電圧Ｖｉ２＝３４０（Ｖ）、電圧Ｖｉ３＝２００（Ｖ）、電圧Ｖｉ４＝−１９０（Ｖ）、電圧Ｖｃ＝−６０（Ｖ）、電圧Ｖａ＝−２００（Ｖ）、電圧Ｖｓ＝２００（Ｖ）、電圧Ｖｒ＝２００（Ｖ）、電圧Ｖｅ＝１３０（Ｖ）、電圧Ｖｄ＝７０（Ｖ）である。ただしこれらの値は、単に一例を挙げたに過ぎず、パネル１０の特性やプラズマディスプレイ装置の仕様等に合わせて、適宜最適な値に設定することが望ましい。
【００４０】
このようにしてサブフィールド法においては、１フィールドをあらかじめ階調重みの定められた複数のサブフィールドで構成し、放電セルを点灯させるサブフィールドの組合せにより階調を表示している。以下、サブフィールドのそれぞれの点灯または非点灯の組合せを「サブフィールドコード」または単に「コード」と呼び、複数のコードの集合を「コードセット」と呼ぶ。
【００４１】
なお説明を簡単にするために、黒を表示したときの階調を「０」とし、階調重み「Ｎ」に対応する階調を「Ｎ」と表記する。また図面では、「階調重み」を単に「重み」と記載している。
【００４２】
図４は、１フィールド期間を８個のサブフィールドで構成した場合のコードセットの一例を示す図である。ここで最も左の列に示した数値は階調を示し、その右側にはその階調を表示する際に各サブフィールドで放電セルを点灯させるか否か、すなわちサブフィールドコードを示している。ここで空欄は非点灯、「１」は点灯を示す。例えば図４において、階調「２」を表示するためには、サブフィールドＳＦ２でのみ放電セルを点灯させればよく、この場合のサブフィールドコードは「０１００００００」である。また階調「１４」を表示するためには、サブフィールドＳＦ１、ＳＦ２、ＳＦ３およびＳＦ５で放電セルを点灯させればよく、この場合のサブフィールドコードは「１１１０１０００」である。
【００４３】
図５は、本発明の実施の形態における画像表示装置３０の回路ブロック図である。画像表示装置３０は、行方向に長い走査電極１２と列方向に長いデータ電極２２とが交差した部分に画素が形成された画像表示デバイスであるパネル１０と、走査電極１２に走査パルスを印加するとともにデータ電極２２に書込みパルスを印加して該当する画素で書込み動作を行う書込み期間Ｔｗおよび走査電極１２に維持パルスを印加して書込み動作を行った画素を階調重みに応じた明るさで点灯させる維持期間Ｔｓを有するサブフィールドを複数用いて１つのフィールドを構成し且つ入力した画像信号をサブフィールドのそれぞれの点灯または非点灯を示すサブフィールドコードに変換して画素のそれぞれで階調を表示させる駆動回路とを備えている。駆動回路は、画像信号処理回路３１、データ電極駆動回路３２、走査電極駆動回路３３、維持電極駆動回路３４、タイミング発生回路３５および各回路ブロックに必要な電源を供給する電源回路（図示せず）を有する。
【００４４】
画像信号処理回路３１は、画像信号を入力し、階調を表示するためのサブフィールドコードである表示コードを出力する。詳細は後述するが、本実施の形態においては画像信号から表示コードへの変換を、変換テーブルを用いるのではなく論理計算を用いて実行している。
【００４５】
データ電極駆動回路３２は、ｍ本のデータ電極２２のそれぞれに書込みパルス電圧Ｖｄまたは０（Ｖ）を印加するためのｍ個のスイッチ回路３２（１）〜３２（ｍ）を備えている。そして画像信号処理回路３１から出力された表示コードをデータ電極２２のそれぞれに対応する書込みパルスに変換し、データ電極２２のそれぞれに印加する。
【００４６】
ここで、データ電極駆動回路３２は、複数個の専用ＩＣを用いて構成されている。このように多数のデータ電極を駆動する駆動回路をＩＣ化することにより回路をコンパクトにまとめることができ、実装面積も小さくなりコストも下げることができる。しかし専用ＩＣの許容電力損失には制限があるので、データ電極駆動回路３２の消費電力がこの制限を超えないように抑制しなければならない。
【００４７】
タイミング発生回路３５は水平同期信号、垂直同期信号に基づき、各回路ブロックの動作を制御する各種のタイミング信号を発生し、それぞれの回路ブロックへ供給する。走査電極駆動回路３３は、タイミング信号に基づき図３に示した駆動電圧波形を作成し、走査電極１２のそれぞれに印加する。維持電極駆動回路３４は、タイミング信号に基づき図３に示した駆動電圧波形を作成し、維持電極１３のそれぞれに印加する。
【００４８】
図６は、本発明の実施の形態における画像表示装置３０の画像信号処理回路３１の回路ブロック図である。画像信号処理回路３１は、演算回路を用いて画像信号をサブフィールドコードに変換するコーディング部９０と、画像表示品質の低下を抑えつつデータ電極駆動回路の電力を抑制するコード組替部１００とを有する。
【００４９】
コーディング部９０は、後述するコード組替部１００の加算部１０６の出力をサブフィールドコードに変換する。コーディング部９０は、属性検出部４０と、基底コード生成部５０と、ルール生成部６０と、上下コード生成部７０と、表示コード選択部８０とを有する。
【００５０】
属性検出部４０は、後述するコード組替部１００の加算部１０６から出力される画像信号とそれを表示する画素の位置との関係を特定するとともに、各画素に対応する画像信号の時間微分、空間微分等に基づき、動画領域・静止画領域の検出、明るさが変化する画像の輪郭部の検出等を行う。そしてそれらを各画素に対応する画像信号の属性として出力する。
【００５１】
基底コード生成部５０は、後述するコード組替部１００の加算部１０６から出力される画像信号の階調（以下、「入力階調」と呼称する）よりも大きくかつ最も近い階調をもつ基底コードを上階調基底コードとして生成し出力する。ここで基底コードとは、点灯するサブフィールドのうち最も階調重みの大きいサブフィールドの階調重みよりも小さい階調をもつ全てのサブフィールドが点灯するサブフィールドとなるコードである。基底コードはサブフィールドコードの基本となるコードであって、階調重みの小さいサブフィールドから順にひとつずつまたは２つずつ点灯させて生成したコードである。またこのようにして生成したコードセットを基底コードセットと呼ぶ。
【００５２】
図７Ａ〜図７Ｃは、本発明の実施の形態における画像表示装置の基底コードセットの一例を示す図である。図７Ａは、ＮＴＳＣ規格で用いられることが多い基底コードセットの一例である。この基底コードセットは、階調重みの小さいサブフィールドを先頭に、階調重みが順次大きくなるようにサブフィールドを配列する。そして階調重みの小さいサブフィールドから順にひとつずつ点灯させて生成したコードセットである。したがってこの基底コードセットに含まれる基底コードの数は、（１フィールドを構成するサブフィールドの数＋１）である。
【００５３】
また図７Ｂは、ＰＡＬ規格で用いられることが多い基底コードセットの一例である。この基底コードセットは、階調重みが順次大きくなるように配列されたサブフィールド群を２つ有する。そして階調重みの小さいサブフィールドから順にひとつまたは２つずつ点灯させて生成したコードセットである。したがってこの基底コードセットに含まれる基底コードの数は、（１フィールドを構成するサブフィールドの数＋１）以下である。
【００５４】
また図７Ｃは、３Ｄ（立体視）用ディスプレイ装置で用いられる基底コードセットの一例である。この基底コードセットは、階調重みの最も小さいサブフィールドを先頭に配置し、次に階調重みの最も大きいサブフィールドを配置し、以降は階調重みが順次小さくなるようにサブフィールドを配列する。そして最も階調重みの小さいサブフィールドから順にひとつずつ点灯させて生成したコードセットである。
【００５５】
本実施の形態においては、基底コード生成部５０は、基底コード記憶部５２と基底コード選択部５４とを有する。基底コード記憶部５２は、基底コードセットと各基底コードの表示する階調とを記憶している。基底コード選択部５４は、基底コードのそれぞれの階調と入力階調とを比較して、入力階調を超えかつ最も近い階調の基底コードを選択し、上階調基底コードとして出力する。
【００５６】
ルール生成部６０は、選択した上階調基底コードに非点灯サブフィールドを追加して画像表示に用いるコードの数を増やすためのルールを、画像信号および画像信号に付随する属性に基づき生成する。しかし無制限に非点灯サブフィールドを追加することはできない。例えば全てのサブフィールドを非点灯サブフィールドとして生成されたコードの階調は「０」となるが、このようなルールは許されない。また階調重みの大きいサブフィールドに多くの非点灯サブフィールドを追加することはできない。
【００５７】
ルール生成部６０で生成が許されるルールは、上階調基底コードの階調以下であって、入力階調以下でありかつ最も近い階調の基底コードの階調（下階調基底コード）以上の階調をもつコードを生成するルールである。ルール生成部６０で生成されるルールは、詳細は後述するが、１つめに追加する非点灯サブフィールドに関するルール、２つめに追加する非点灯サブフィールドに関するルール、非点灯を禁止するサブフィールドに関するルールで記述される。
【００５８】
上下コード生成部７０は、画像表示に使用できるサブフィールドコードの中から、画像信号の階調より大きくかつ最も近い階調をもつサブフィールドコードおよび画像信号の階調以下でかつ最も近い階調をもつサブフィールドコードをそれぞれ上階調コードおよび下階調コードとして生成する。
【００５９】
本実施の形態においては、基底コード生成部５０で生成した上階調基底コードに、ルール生成部６０で生成したルールおよび後述するコード組替部１００のルール追加部１０４から出力されるルールを適用して生成できるサブフィールドコードの中から、入力階調より大きくかつ最も近い階調をもつサブフィールドコードを上階調コードとして生成し、入力階調以下でかつ最も近い階調をもつサブフィールドコードを下階調コードとして生成する。
【００６０】
本実施の形態においては、上下コード生成部７０は、中間コード生成部７２と、上下コード選択部７４とを有する。
【００６１】
中間コード生成部７２は、上階調基底コードに非点灯サブフィールドを追加して画像表示に使用するコードを生成する。こうして生成されたコードを「中間コード」と呼称する。また中間コードにもとの上階調基底コードを加えたテーブルを「中間コードセット」と称する。
【００６２】
図８Ａ〜図８Ｃは、本発明の実施の形態における画像表示装置のルールにより生成される中間コードセットの一例を示す図である。図８Ａは、１つめに追加する非点灯サブフィールドに関するルール「非点灯サブフィールドを１つ追加する」というルールを図７Ａに示した基底コード「１１１１１１００」に適用して生成した中間コードセットを示す図である。この例では基底コードに６つの点灯サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ６が存在するので、このうちの１つを非点灯サブフィールドに変更することにより６個の中間コードが得られる。ただし中間コード「１１１１１０００」は基底コードに等しく、それ以外の５個のコードが新たに生成された中間コードである。
【００６３】
図８Ｂは、１つめに追加する非点灯サブフィールドに関するルール「非点灯サブフィールドを１つ追加する」に加えて、２つめに追加する非点灯サブフィールドに関するルール「新たに生成された中間コードのうちで階調の最も小さいコードのサブフィールドＳＦ２に非点灯サブフィールドを追加する」というルールを、基底コード「１１１１１１００」に適用して生成した中間コードセットを示す図である。この例では６個の中間コードが新たに生成される。
【００６４】
図８Ｃは、１つめに追加する非点灯サブフィールドに関するルール「非点灯サブフィールドを１つ追加する」に加えて、非点灯を禁止するサブフィールドに関するルール、「サブフィールドＳＦ１、ＳＦ３、ＳＦ４、ＳＦ５の非点灯を禁止する」というルールを基底コード「１１１１１１００」に適用して生成した中間コードセットを示す図である。この例では１個の中間コードが新たに生成される。
【００６５】
このように中間コード生成部７２は、基底コード生成部５０が生成した上階調基底コードにルール生成部６０で生成されたルールおよび後述するコード組替部１００のルール追加部１０４から出力されるルールを適用して中間コードセットを生成する。
【００６６】
上下コード選択部７４は、中間コード生成部７２で生成した中間コードセットに含まれるコードそれぞれの階調と入力階調とを比較して、入力階調より大きくかつ最も近い階調をもつコードを上階調コードとして選択し出力する。また入力階調以下でかつ最も近い階調をもつコードを下階調コードとして選択し出力する。
【００６７】
表示コード選択部８０は、入力階調に所定の値を加算して表示すべき階調を求め、上階調コードおよび下階調コードのうち表示すべき階調に近い階調をもつサブフィールドコードを暫定表示コードとして選択する。本実施の形態においては、入力階調に加算する所定の値は、誤差拡散処理により拡散される誤差およびディザ処理により加算されるディザ値である。
【００６８】
表示コード選択部８０は、ディザ選択部８２と、誤差拡散部８４と、表示コード決定部８６とを有する。
【００６９】
ディザ選択部８２は、画像信号およびその属性に基づき、記憶している複数のディザパターンの中から１つのディザパターンを選択する。また対応する画像信号の画素の位置に基づき、選択したディザパターンの対応するディザ要素を選択して出力し、さらに選択したディザ要素に上階調コードの階調と下階調コードの階調との差を乗じてディザ値を求める。
【００７０】
図９Ａ、図９Ｂは、本発明の実施の形態における画像表示装置で使用するディザパターンの一例を示す図である。図９Ａは、最も単純な２値ディザを示す図であり、ディザ要素「＋０．２５」と「−０．２５」とが市松状に配列されている。また図９Ｂは、４値ディザの一例を示す図であり、２画素×２画素のブロックのそれぞれにディザ要素「＋０．３７５」、「＋０．１２５」、「−０．３７５」、「−０．１２５」が配列されている。
【００７１】
誤差拡散部８４は、対応する画素に加算するための誤差を表示コード決定部８６に出力すると共に、表示コード決定部８６から出力される誤差を周辺画素に拡散する。
【００７２】
図１０は、本発明の実施の形態における画像表示装置における誤差拡散部８４の誤差拡散係数を示す図である。図１０の中心に示した画素（当該画素）には、左上の画素で発生した誤差に係数ｋ１をかけた値が拡散され、上の画素で発生した誤差に係数ｋ２をかけた値が拡散され、右上の画素で発生した誤差に係数ｋ３をかけた値が拡散され、左の画素で発生した誤差に係数ｋ４をかけた値が拡散される。また当該画素で発生した誤差に係数ｋ４をかけた値を右の画素に拡散し、当該画素で発生した誤差に係数ｋ３をかけた値を左下の画素に拡散し、当該画素で発生した誤差に係数ｋ２をかけた値を下の画素に拡散し、当該画素で発生した誤差に係数ｋ１をかけた値を右下の画素に拡散する。
【００７３】
本実施の形態においては、各係数の値を、ｋ１＝１／１６、ｋ２＝４／１６、ｋ３＝３／１６、ｋ４＝８／１６と設定するか、または、ｋ１＝３／１６、ｋ２＝４／１６、ｋ３＝１／１６、ｋ４＝８／１６と設定する。何れの値に設定するかは乱数を用いて決定している。
【００７４】
表示コード決定部８６は、入力階調と、ディザ選択部８２から出力されたディザ値と、誤差拡散部８４から出力された誤差とを加算して表示すべき階調を算出する。そして上階調コードおよび下階調コードのうち、表示すべき階調に近いほうのコードを暫定表示コードとして選択する。このとき表示すべき階調と選択した暫定表示コードの階調との差を求め、新しく発生した誤差として誤差拡散部８４に出力する。
【００７５】
コード組替部１００は、中間コード生成部７２から出力される通常のコードを用いた場合にデータ電極駆動回路の電力が大きくなる画像信号を検出し、データ電極駆動回路の電力が小さくなる特殊なコードへの組替えを行うために設けている。
【００７６】
図１１Ａ、図１１Ｂは、本発明の実施の形態における画像表示装置３０のデータ電極駆動回路３２の電力を抑制する方法を示す図であり、１つのデータ電極２２を共有するライン１からライン９までの９画素で、それぞれ階調（「５」、「４」、「１５」、「２」、「２０」、「２６」、「１」、「１０」、「０」）を表示する例について示している。
【００７７】
図１１Ａは、図７Ａに示した基底コードセットを用いて上記９画素の階調を表示する場合を示している。また図１１Ｂは、データ電極駆動回路３２の電力が小さくなる特殊なコードへの組替えを行って、上記９画素の階調を表示する場合を示している。
【００７８】
上述したようにデータ電極駆動回路３２の消費電力は、データ電極２２に印加する電圧を接地電位０（Ｖ）から電圧Ｖｄへ、あるいは電圧Ｖｄから接地電位０（Ｖ）へ切換える回数が増えると増加する。図１１Ａに示した例では、ライン２の画素で階調「４」を表示し、ライン３の画素で階調「１５」を表示し、ライン４の画素で階調「２」を表示する。そのためライン３の画素では、サブフィールドＳＦ４の書込み期間において１００％の確率で接地電位０（Ｖ）から電圧Ｖｄへ電圧が切換えられ、サブフィールドＳＦ５の書込み期間では約５０％の確率で接地電位０（Ｖ）から電圧Ｖｄへ電圧が切換えられる。またライン４の画素では、サブフィールドＳＦ４の書込み期間において１００％の確率で電圧Ｖｄから接地電位０（Ｖ）へ電圧が切換えられ、サブフィールドＳＦ５の書込み期間では約５０％の確率で電圧Ｖｄから接地電位０（Ｖ）へ電圧が切換えられる。このように、前後のラインの画素で表示する階調よりも大きな階調を表示するライン（以下、「凸ライン」と略記する）の画素では電圧の切換えが発生する。ここで、接地電位０（Ｖ）から電圧Ｖｄへの切換えおよび電圧Ｖｄから接地電位０（Ｖ）への切換えで１回の切換えと数えると、ライン３の前後で少なくとも１．５回の切換えが発生することになる。
【００７９】
同様に、ライン５およびライン６の画素で表示する階調は、その前後のライン４およびライン７の画素で表示する階調よりも大きい。このように前後のラインの画素で表示する階調よりも大きな階調を表示する連続した複数のライン（これに含まれる個々のラインも「凸ライン」と略記する）の画素でも電圧の切換えが発生し、この例では、約３．６回の切換えが発生する。またライン８の画素で表示する階調は、そのラインの前後のライン７およびライン９の画素で表示する階調よりも大きな階調を表示する凸ラインの画素であり、２．８回の切換えが発生する。したがって図１１Ａに示した表示コードを用いると、ライン１〜ライン９の画素で少なくとも７．９回の切換えが発生することになる。
【００８０】
一方、図１１Ｂに示した特殊なコードを用いて９ライン分の画素の階調を表示すると、ライン３の画素では約１．１回、ライン５およびライン６の画素では約２．１回、ライン８の画素では１．１回、合計４．３回の切換えが発生する。このように図１１Ｂに示した特殊なコードを用いると、切換え回数を大幅に減らすことができ、データ電極駆動回路３２の消費電力を抑制することができる。これは、凸ラインの画素では階調重みの小さいサブフィールドでの書込みを禁止し、替わりに階調重みの大きいサブフィールドで書込みを行う特殊なコードへの組替えを行った結果である。このように凸ラインの画素で階調重みの小さいサブフィールドでの書込みを禁止することで書込み動作の回数が減り切換え回数を減らすことができる。
【００８１】
コード組替部１００は、上記の考えにもとづき、データ電極２２のそれぞれに対して、連続して書込み動作を行う１以上の画素に対応する画像信号の全てがその直前および直後に書込み動作を行う２つの画素に対応する画像信号よりも大きい画像信号（以下、「凸ライン信号」と略記する）を検出する。そして検出した凸ライン信号を表示する際に、階調重みの小さいサブフィールドの使用を禁止し、階調重みの大きいサブフィールドを使用する特殊なコードへの組替えを行なう。
【００８２】
コード組替部１００は、開始サブフィールド設定部（以下、「開始ＳＦ設定部」と略記する）１０１、終了サブフィールド設定部（以下、「終了ＳＦ設定部」と略記する）１０２、ルール追加部１０４、加算値算出部１０５、加算部１０６、サブフィールド強制オフ部（以下、「ＳＦ強制オフ部」と略記する）１０７を有する。
【００８３】
開始ＳＦ設定部１０１は、１つのデータ電極を用いて連続して書込み動作を行う１以上の画素に対応する画像信号の全てがその直前および直後に書込み動作を行う２つの画素に対応する画像信号よりも大きい画像信号、すなわち凸ライン信号を検出する。そして凸ライン信号の直前および直後に書込み動作を行う２つの画素に対応する画像信号の大きいほうの階調（以下、「前後ライン階調」と略記する）にもとづき凸ラインの画素で書込みを禁止するサブフィールドのうち最も階調重みの小さい強制オフ開始サブフィールド（以下、「開始ＳＦ」と略記する）を設定する。
【００８４】
図１２は、本発明の実施の形態における画像表示装置３０の開始ＳＦ設定部１０１の回路ブロック図である。本実施の形態においては、最大４ライン連続した凸ライン信号まで検出できる回路構成について説明する。しかし何ライン連続した凸ライン信号まで検出するかは任意に設定してよい。開始ＳＦ設定部１０１は、１Ｈ遅延部１１１ａ〜１１１ｅと、凸ライン検出部１１２と、暫定開始ＳＦ部１１３と、開始ＳＦ算出部１１４とを有する。
【００８５】
１Ｈ遅延部１１１ａ〜１１１ｅのそれぞれは、画像信号を１ライン分遅延する。したがって、１Ｈ遅延部１１１ａは画像信号処理回路３１に入力した画像信号を１ライン分遅延した画像信号を出力し、１Ｈ遅延部１１１ｂは２ライン分遅延した画像信号を出力し、１Ｈ遅延部１１１ｃは３ライン分遅延した画像信号を出力し、１Ｈ遅延部１１１ｄは４ライン分遅延した画像信号を出力し、１Ｈ遅延部１１１ｅは５ライン分遅延した画像信号を出力する。その結果、開始ＳＦ設定部１０１が６ライン目の画像信号を入力したとき、１Ｈ遅延部１１１ａは５ライン目、１Ｈ遅延部１１１ｂは４ライン目、１Ｈ遅延部１１１ｃは３ライン目、１Ｈ遅延部１１１ｄは２ライン目、１Ｈ遅延部１１１ｅは１ライン目の画像信号をそれぞれ出力する。
【００８６】
凸ライン検出部１１２は、凸ライン信号を検出するとともに前後ライン階調を検出する。
【００８７】
具体的には、まず６ライン分の画像信号を入力する。次に２ライン目〜５ライン目の画素の階調のすべてが１ライン目および６ライン目の画素の階調より大きい場合には、暫定凸ライン数＝「４」、前後ライン階調＝ｍａｘ（１ライン目の画素の階調、６ライン目の画素の階調）を出力する。そうでない場合であって、２ライン目〜４ライン目の画素の階調のすべてが１ライン目および５ライン目の画素の階調より大きい場合には、暫定凸ライン数＝「３」、前後ライン階調＝ｍａｘ（１ライン目の画素の階調、５ライン目の画素の階調）を出力する。そうでない場合であって、２ライン目〜３ライン目の画素の階調のすべてが１ライン目および４ライン目の画素の階調より大きい場合には、暫定凸ライン数＝「２」、前後ライン階調＝ｍａｘ（１ライン目の画素の階調、４ライン目の画素の階調）を出力する。そうでない場合であって、２ライン目の画素の階調が１ライン目および３ライン目の画素の階調より大きい場合には、暫定凸ライン数＝「１」、前後ライン階調＝ｍａｘ（１ライン目の画素の階調、３ライン目の画素の階調）を出力する。そうでない場合には、暫定凸ライン数＝「０」、前後ライン階調＝２ライン目の画素の階調を出力する。なお、ｍａｘ（ａ、ｂ）は，ａとｂのうち最大値を表す。
【００８８】
このように凸ライン検出部１１２は、１Ｈ遅延部１１１ｄから出力される２ライン目の画像信号に注目し、２ライン目の画素が凸ラインに属するか否かを判定し、暫定凸ライン数と前後ライン階調とを出力する。
【００８９】
暫定開始ＳＦ部１１３は、前後ライン階調以上であり且つ最も近い階調をもつ基底コードを参照する。そして、その基底コードの最大点灯サブフィールドよりも階調重みの大きいサブフィールドのうち最も階調重みの小さいサブフィールドを暫定開始ＳＦとして出力する。言い換えると、その基底コードの最小非点灯サブフィールドを暫定開始ＳＦとして出力する。
【００９０】
開始ＳＦ算出部１１４は、１ライン前の凸ライン数が２以上の場合には、１ライン前の凸ライン数から「１」を減じた値を凸ライン数として出力し、１ライン前の開始ＳＦを開始ＳＦとして出力する。そうでない場合には、現ラインの暫定凸ライン数を凸ライン数として出力し、現ラインの暫定開始ＳＦを開始ＳＦとして出力する。これにより開始ＳＦ算出部１１４は、凸ライン数が２以上の場合であっても、前後ライン階調以上であり且つ最も近い階調をもつ基底コードの最小非点灯サブフィールドを開始ＳＦと設定することができる。
【００９１】
コード組替部１００の終了ＳＦ設定部１０２は、あらかじめ定められた所定のサブフィールドにもとづき、データ電極駆動回路３２の消費電力を抑制するために書込みを禁止するサブフィールドのうち最も階調重みの大きいサブフィールドを強制オフ終了サブフィールド（以下、「終了ＳＦ」と略記する）として設定する。終了ＳＦの階調重みを大きく設定するほどデータ電極駆動回路３２の消費電力が抑制される。
【００９２】
本実施の形態における終了ＳＦ設定部１０２は、凸ライン数が「１」以上であれば、終了ＳＦ設定部１０２に入力された所定のサブフィールドを終了ＳＦとして出力し、凸ライン数が「０」であれば終了ＳＦとして「ＳＦ０」を出力する。このように本実施の形態においては、凸ラインでは所定のサブフィールドをそのまま終了ＳＦとして設定する。
【００９３】
ルール追加部１０４は、少なくとも開始ＳＦから終了ＳＦの次に配置されたサブフィールドまでの非点灯を禁止するルールを作成する。本実施の形態においては、開始ＳＦから終了ＳＦの次に配置されたサブフィールドまでの非点灯を禁止するルールを作成するが、非点灯を禁止するサブフィールドをさらに追加してもよい。
【００９４】
加算値算出部１０５は、開始ＳＦから終了ＳＦまでの階調重みの合計を算出し、加算値として出力する。ここで、終了ＳＦが「ＳＦ０」の場合には加算値として「０」を出力する。また、終了ＳＦで指定されたサブフィールドの階調重みが開始ＳＦで指定されたサブフィールドの階調重みよりも小さい場合にも加算値として「０」を出力する。
【００９５】
加算部１０６は、入力した画像信号を４ライン分遅延した後、加算値算出部１０５から出力された加算値を加算して出力する。加算値を加算する理由は、後述するＳＦ強制オフ部１０７で強制的に書込みを禁止するサブフィールドの階調重みをあらかじめ画像信号に加算しておくことで、画像信号の階調を忠実に表示するためである。このとき開始ＳＦから終了ＳＦの次に配置されたサブフィールドまでの非点灯を禁止するルールをルール追加部１０４で作成することにより、階調の忠実性が保証される。また入力した画像信号を４ライン分遅延する理由は、１Ｈ遅延部１１１ｄから出力される２ライン目の画像信号と位相を合わせるためである。こうして加算部１０６は開始ＳＦから終了ＳＦまでの階調重みの総和を凸ライン信号に重畳する。
【００９６】
ＳＦ強制オフ部１０７は、コーディング部９０の表示コード選択部８０から出力されたサブフィールドコード（暫定表示コード）の開始ＳＦから終了ＳＦまでを非点灯とするサブフィールドコードを表示コードとして出力する。これにより開始ＳＦで指定されたサブフィールドから終了ＳＦで指定されたサブフィールドまでの書込みが禁止される。ただし終了ＳＦが「ＳＦ０」の場合および終了ＳＦで指定されたサブフィールドの階調重みが開始ＳＦで指定されたサブフィールドの階調重みよりも小さい場合には表示コード選択部８０で選択された暫定表示コードをそのまま表示コードとして出力する。これにより、凸ラインの画素の表示コードを図１１Ｂに示した特殊なコードに組み替えることができる。
【００９７】
図１３は、本発明の実施の形態における画像表示装置３０のコード組替部１００の動作を説明する図であり、図１１Ａ、図１１Ｂに示した９ライン分の画素の階調（「５」、「４」、「１５」、「２」、「２０」、「２６」、「１」、「１０」、「０」）を表示する例について示している。以下に、終了ＳＦ設定部１０２に入力される所定のサブフィールドを「ＳＦ４」と仮定し、１ライン毎のコード組替部１００の動作について詳細に説明する。
【００９８】
最初の１ライン期間において、開始ＳＦ設定部１０１の凸ライン検出部１１２は、ライン１〜ライン６の６画素分の階調を入力する。ここでライン２の画素について注目すると、ライン２の階調「４」がライン１の階調「５」よりも小さいので、凸ライン検出部１１２は、暫定凸ライン数として「０」を出力し、前後ライン階調としてライン２の階調「４」を出力する。
【００９９】
暫定開始ＳＦ部１１３は暫定開始ＳＦとして、「４」以上で最も近い階調を表示する基底コードの最小非点灯サブフィールド「ＳＦ４」を出力する。１ライン前の凸ライン数を「０」と仮定すると、開始ＳＦ算出部１１４は、凸ライン数「０」および開始ＳＦ「ＳＦ４」を出力する。
【０１００】
凸ライン数が「０」であるので、終了ＳＦ設定部１０２は終了ＳＦ「ＳＦ０」を出力する。すると加算値算出部１０５は加算値「０」を出力し、加算部１０６はライン２の画像信号に「０」を加算して階調「４」を出力する。またＳＦ強制オフ部１０７は書込み禁止を行わず、図１１Ｂのライン２に示したように、表示コード選択部８０で選択された暫定表示コードをそのまま表示コードとして出力する。
【０１０１】
次の１ライン期間では、凸ライン検出部１１２は、ライン２〜ライン７の６画素分の階調を入力する。ここでライン３の画素について注目すると、ライン３の階調「１５」がライン２の階調よりも大きく、ライン４の階調がライン２の階調よりも小さいので、凸ライン検出部１１２は、暫定凸ライン数として「１」を出力し、前後ライン階調としてライン２の階調「４」を出力する。
【０１０２】
暫定開始ＳＦ部１１３は暫定開始ＳＦ「ＳＦ４」を出力する。１ライン前の凸ライン数は「０」であるので、開始ＳＦ算出部１１４は、凸ライン数「１」および開始ＳＦ「ＳＦ４」を出力する。
【０１０３】
凸ライン数が「０」でないので、終了ＳＦ設定部１０２は終了ＳＦ「ＳＦ４」を出力する。すると加算値算出部１０５は加算値としてサブフィールドＳＦ４の階調重み「５」を出力し、加算部１０６はライン３の階調「１５」に「５」を加算して階調「２０」を出力する。またＳＦ強制オフ部１０７は、表示コード選択部８０で選択された暫定表示コードのサブフィールドＳＦ４を非点灯に組替えて表示コードとして出力する。これにより、図１１Ｂのライン３に示した特殊なコードを用いて階調「１５」を表示することができる。
【０１０４】
次の１ライン期間では、凸ライン検出部１１２は、ライン３〜ライン８の６画素の階調を入力する。ここでライン４の画素について注目すると、ライン４の階調「２」がライン３の階調よりも小さいので、凸ライン検出部１１２は、暫定凸ライン数「０」、前後ライン階調「２」を出力する。
【０１０５】
暫定開始ＳＦ部１１３は暫定開始ＳＦ「ＳＦ３」を出力する。１ライン前の凸ライン数は「１」であるので、開始ＳＦ算出部１１４は、凸ライン数「０」および開始ＳＦ「ＳＦ３」を出力する。
【０１０６】
終了ＳＦ設定部１０２は終了ＳＦ「ＳＦ０」を出力し、加算値算出部１０５は加算値「０」を出力し、加算部１０６はライン４の画像信号に「０」を加算する。またＳＦ強制オフ部１０７は、暫定表示コードをそのまま表示コードとして出力する。
【０１０７】
次の１ライン期間では、凸ライン検出部１１２は、ライン４〜ライン９の６画素分の階調を入力する。ここでライン５の画素について注目すると、ライン５の階調「２０」がライン４の階調よりも大きく、ライン７の階調「１」がライン４の階調よりも小さいので、凸ライン検出部１１２は、暫定凸ライン数「２」、前後ライン階調「２」を出力する。
【０１０８】
暫定開始ＳＦ部１１３は暫定開始ＳＦ「ＳＦ３」を出力する。１ライン前の凸ライン数は「０」であるので、開始ＳＦ算出部１１４は凸ライン数「２」および開始ＳＦ「ＳＦ３」を出力する。
【０１０９】
凸ライン数が「０」でないので、終了ＳＦ設定部１０２は終了ＳＦ「ＳＦ４」を出力する。すると加算値算出部１０５は加算値としてサブフィールドＳＦ３およびサブフィールドＳＦ４の階調重みの和「８」を出力し、加算部１０６はライン５の階調「２０」に「８」を加算して階調「２８」を出力する。またＳＦ強制オフ部１０７は、暫定表示コードのサブフィールドＳＦ３およびサブフィールドＳＦ４を非点灯に組替えて表示コードとして出力する。これにより、図１１Ｂのライン５に示した特殊なコードを用いて階調「２０」を表示することができる。
【０１１０】
次の１ライン期間では、凸ライン検出部１１２は、ライン５〜ライン１０の６画素の階調を入力する。ここでライン６の画素について注目すると、ライン６の階調「２６」がライン５の階調よりも大きく、ライン７の階調「１」がライン５の階調よりも小さいので、凸ライン検出部１１２は、暫定凸ライン数「１」、前後ライン階調＝ライン５の画素の階調「２０」を出力する。
【０１１１】
暫定開始ＳＦ部１１３は暫定開始ＳＦとして、「２０」以上で最も小さい階調を表示する基底コードの最小非点灯サブフィールド「ＳＦ７」を出力する。１ライン前の凸ライン数は「２」であるので、開始ＳＦ算出部１１４は、凸ライン数として１ライン前の凸ライン数から「１」を減じた「１」出力し、開始ＳＦとして１ライン前の暫定開始ＳＦ「ＳＦ３」を出力する。
【０１１２】
終了ＳＦ設定部１０２は終了ＳＦ「ＳＦ４」を出力する。すると加算値算出部１０５は加算値「８」を出力し、加算部１０６はライン６の階調「２６」に「８」を加算して階調「３４」を出力する。またＳＦ強制オフ部１０７は、暫定表示コードのサブフィールドＳＦ３およびサブフィールドＳＦ４を非点灯に組替えて表示コードとして出力する。これにより、図１１Ｂのライン６に示した特殊なコードを用いて階調「２６」を表示することができる。
【０１１３】
以下同様にして、次の１ライン期間ではライン７の画素に注目すると、凸ライン検出部１１２は暫定凸ライン数「０」および前後ライン階調「１」を出力し、暫定開始ＳＦ部１１３は暫定開始ＳＦ「ＳＦ２」を出力し、開始ＳＦ算出部１１４は凸ライン数「０」および開始ＳＦ「ＳＦ２」を出力する。終了ＳＦ設定部１０２は終了ＳＦ「ＳＦ０」を出力し、加算値算出部１０５は加算値「０」を出力し、加算部１０６はライン７の画像信号に「０」を加算する。またＳＦ強制オフ部１０７は暫定表示コードをそのまま表示コードとして出力する。
【０１１４】
さらに次の１ライン期間ではライン８の画素に注目すると、凸ライン検出部１１２は暫定凸ライン数「１」および前後ライン階調「１」を出力し、暫定開始ＳＦ部１１３は暫定開始ＳＦ「ＳＦ２」を出力し、開始ＳＦ算出部１１４は凸ライン数「１」および開始ＳＦ「ＳＦ２」を出力する。終了ＳＦ設定部１０２は終了ＳＦ「ＳＦ４」を出力する。すると加算値算出部１０５は加算値「１０」を出力し、加算部１０６はライン８の階調「１０」に「１０」を加算して階調「２０」を出力する。またＳＦ強制オフ部１０７は暫定表示コードのサブフィールドＳＦ２〜サブフィールドＳＦ４を非点灯に組替えて表示コードとして出力する。これにより、図１１Ｂのライン８に示した特殊なコードを用いて階調「１０」を表示することができる。
【０１１５】
さらに次の１ライン期間ではライン９の画素に注目すると、凸ライン検出部１１２は暫定凸ライン数「０」および前後ライン階調「０」を出力し、暫定開始ＳＦ部１１３は暫定開始ＳＦ「ＳＦ２」を出力し、開始ＳＦ算出部１１４は凸ライン数「０」および開始ＳＦ「ＳＦ２」を出力する。終了ＳＦ設定部１０２は終了ＳＦ「ＳＦ０」を出力し、加算値算出部１０５は加算値「０」を出力し、加算部１０６はライン９の画像信号に「０」を加算する。またＳＦ強制オフ部１０７は暫定表示コードをそのまま表示コードとして出力する。
【０１１６】
このようにしてコード組替部１００は、凸ライン信号を検出し、検出した凸ライン信号を表示する際に、階調重みの小さいサブフィールドの使用を禁止し、図１１Ｂに示した階調重みの大きいサブフィールドを使用する特殊なコードへの組替えを行なう。これにより、データ電極駆動回路３２の消費電力を抑制することができる。
【０１１７】
次に、画像信号処理回路３１の動作について説明する。なお以下では、図７Ａに示した基底コードセットを使用し、図８Ａに示したルール、すなわち「点灯サブフィールドの１つを非点灯サブフィールドに変更する」というルールを基本に、画像信号に付随する属性に基づき、非点灯を禁止するサブフィールドに関するルールを追加すると仮定して説明する。また図１１Ａ、図１１Ｂに示した９ライン分の画素の階調（「５」、「４」、「１５」、「２」、「２０」、「２６」、「１」、「１０」、「０」）のうち、ライン５の画素の階調「２０」を表示する例について説明する。
【０１１８】
図１４は、本発明の実施の形態における画像表示装置の画像信号処理回路３１の動作を示すフローチャートである。
【０１１９】
（ステップＳ１０）ライン５の画素の階調「２０」が入力されると、上述したように、開始ＳＦ設定部１０１は凸ライン数「２」および開始ＳＦ「ＳＦ３」を出力し、終了ＳＦ設定部１０２は終了ＳＦ「ＳＦ４」を出力する。するとルール追加部１０４は、サブフィールドＳＦ３からサブフィールドＳＦ５までを、非点灯を禁止するサブフィールドとして設定するためのルールを作成する。さらに加算値算出部１０５は加算値「８」を出力し、加算部１０６はライン５の階調「２０」に「８」を加算して、入力階調「２８」を出力する。
【０１２０】
（ステップＳ４０）属性検出部４０が、加算部１０６から出力される画像信号を１画素分入力し、その画像信号に付随する属性を検出する。
【０１２１】
このときの画素に対応する画像信号の階調（入力階調）が「２８」であり、動画領域の輪郭部の画像信号であったとする。
【０１２２】
（ステップＳ５０）基底コード生成部５０が、画像信号に対する上階調基底コードを選択する。
【０１２３】
基底コード生成部５０は、基底コード記憶部５２に記憶されている基底コードセットの基底コードそれぞれの階調と入力階調とを比較して、入力階調よりも大きくかつ最も近い階調をもつ基底コードを上階調基底コードとして選択し出力する。ここでは入力階調が「２８」であるので、階調「３２」をもつ基底コード「１１１１１１００」が階調基底コードとして出力される。
【０１２４】
（ステップＳ６０）ルール生成部６０が中間コードセット生成のためのルールを生成する。
【０１２５】
画像信号に付随する属性が静止画であれば、ルール生成部６０は「非点灯サブフィールドを１つ追加する」という基本的なルールを生成する。しかし画像信号に付随する属性が動画であるので、使用可能なコードの数を制限して動画擬似輪郭を抑制する。ルール生成部６０は、「非点灯サブフィールドを１つ追加する」という基本的なルールに加えて、例えば「サブフィールドＳＦ１の非点灯を禁止する」というルールを追加する。
【０１２６】
（ステップＳ７２）中間コード生成部７２が中間コードセットを生成する。
【０１２７】
中間コード生成部７２は、ルール生成部６０が生成したサブフィールドＳＦ１の非点灯を禁止するルール、およびルール追加部１０４が生成したサブフィールドＳＦ３〜ＳＦ５の非点灯を禁止するルールに従って中間コードを生成する。
【０１２８】
したがって、基底コード「１１１１１１００」のサブフィールドＳＦ２、ＳＦ６を非点灯サブフィールドに置き換えることにより、２つの中間コード「１１１１１０００」、「１０１１１１００」を生成する。こうして図８Ｃに示した中間コードセットが得られる。
【０１２９】
（ステップＳ７４）上下コード選択部７４が上階調コードと下階調コードを選択する。
【０１３０】
上下コード選択部７４は、中間コードセットの各コードの階調と入力階調とを比較して、入力階調よりも大きくかつ最も近い階調をもつコードを上階調コードとして選択する。また入力階調以下であってかつ最も近い階調をもつコードを下階調コードとして選択する。ここでは入力階調が「２８」であるので、上階調コードとして階調「３０」をもつコード「１０１１１１００」を選択する。また下階調コードとして階調「１９」をもつコード「１１１１１０００」を選択する。
【０１３１】
（ステップＳ８２）ディザ選択部８２がディザ要素を選択する。
【０１３２】
画像信号の属性が輪郭部であることから、ディザ選択部８２は図９Ａに示した２値ディザパターンを選択する。また画像信号の対応する画素の位置により２値ディザパターンのディザ要素を選択する。こうして選択したディザ要素が「０．２５」であったと仮定する。
【０１３３】
（ステップＳ８３）ディザ選択部８２がディザ値を算出する。
【０１３４】
ディザ選択部８２は、選択したディザ要素に、上階調コードの階調と下階調コードの階調との差を乗じてディザ値を算出する。ここでは、ディザ要素「０．２５」に上階調コードの階調と下階調コードの階調との差「１１」を乗じてディザ値「２．７５」が求まる。
【０１３５】
（ステップＳ８６）表示コード決定部８６が表示すべき階調を算出する。
【０１３６】
表示コード決定部８６は、入力階調にディザ値を加算し、さらに誤差拡散部８４から出力された誤差を加算して、対応する画素で表示すべき階調を算出する。例えば入力階調が「２８」、ディザ値が「２．７５」であり、出力された誤差が「−０．４」であれば、表示すべき階調は「３０．３５」である。
【０１３７】
（ステップＳ８７）表示コード決定部８６が表示に使用する表示コードを決定する。
【０１３８】
表示コード決定部８６は、表示すべき階調と上階調コードの階調および下階調コードの階調とを比較する。そして表示すべき階調が上階調コードの階調に近い場合は、実際の表示に用いる表示コードとして上階調コードを出力する。また表示すべき階調が下階調コードの階調に近い場合は、実際の表示に用いる表示コードとして下階調コードを出力する。
【０１３９】
例えば、表示すべき階調が「３０．３５」であれば表示コードとして階調「３０」をもつ上階調コード「１０１１１１００」を出力する。
【０１４０】
（ステップＳ８８）表示コード決定部８６が誤差を算出して誤差拡散部８４に出力する。
【０１４１】
表示コード決定部８６は、表示すべき階調から表示コードの階調を減じた値を新たに発生した誤差として誤差拡散部８４に出力する。例えば、表示すべき階調が「３０．３５」であり表示コードの階調が「３０」であれば誤差「０．３５」を誤差拡散部８４に出力する。
【０１４２】
（ステップＳ１００）コード組替部１００のＳＦ強制オフ部１０７が、表示コード選択部８０で選択された表示コードのうち、開始ＳＦで指定されたサブフィールドから終了ＳＦで指定されたサブフィールドまでを強制的に書込み禁止とするコードを出力する。
【０１４３】
たとえば、表示コード選択部８０で選択された表示コードがコード「１０１１１１００」であり、開始ＳＦがサブフィールドＳＦ３、終了ＳＦがサブフィールドＳＦ４であれば、サブフィールドＳＦ３、ＳＦ４を非点灯として、最終の表示コード「１０００１１００」を出力する。
【０１４４】
そしてステップＳ４０に戻る。
【０１４５】
このようにして本実施の形態における画像信号処理回路３１は、画像信号から表示コードへの変換を、変換テーブルを用いるのではなく、論理計算を用いて実行している。さらにコード組替部１００を備えることにより、画像表示品質の低下を抑えつつデータ電極駆動回路の電力を抑制している。
【０１４６】
なお上述したように、凸ラインの画素で階調重みの小さいサブフィールドの書込みを禁止することで切換え回数を減らすことができ、データ電極駆動回路３２の消費電力を削減することができる。しかし、書込みを禁止したサブフィールドの替わりに使用するサブフィールドの階調重みが大きすぎると、そのサブフィールドで点灯しない確率が増加して画像表示品質を大きく損なう可能性がある。実際、凸ラインの画素の階調と開始ＳＦを最大点灯サブフィールドとする基底コードの階調との差が終了ＳＦの次に階調重みの大きいサブフィールドの階調重みの１／２の場合には、終了ＳＦの次のサブフィールドで点灯する可能性もほぼ１／２となる。
【０１４７】
このような画質低下を防ぐには、画像信号にもとづき終了ＳＦに上限を設ければよい。このような画像表示装置の１構成例について、次に説明する。
【０１４８】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２における画像表示装置のパネル１０は、図１および図２に示した実施の形態１における画像表示装置のパネル１０と同様であり、本発明の実施の形態２における画像表示装置の回路ブロック図は、図５に示した実施の形態１における画像表示装置の回路ブロック図と同様である。しかし実施の形態２における画像表示装置の開始ＳＦ設定部２０１の回路構成は実施の形態１における開始ＳＦ設定部１０１と異なる。
【０１４９】
図１５は、本発明の実施の形態２における画像表示装置３０の開始ＳＦ設定部２０１の回路ブロック図である。実施の形態２における開始ＳＦ設定部２０１は、１Ｈ遅延部１１１ａ〜１１１ｅと、凸ライン検出部２１２と、暫定開始ＳＦ部１１３と、開始ＳＦ算出部１１４とに加えて、暫定上限ＳＦ部２１５と、上限ＳＦ算出部２１６とを有する。実施の形態１と同じ回路ブロックについては同じ符号を付して説明を省略する。
【０１５０】
凸ライン検出部２１２は、実施の形態１と同様に、１Ｈ遅延部１１１ｄから出力される２ライン目の画像信号に注目し、２ライン目の画素が凸ラインに属するか否かを判定し、暫定凸ライン数と前後ライン階調とを出力する。加えて凸ライン検出部２１２は、凸ラインの画素に対しては、１以上の凸ラインの画素の階調の最大値をピーク階調として出力する。凸ライン以外の画素に対しては、その画素の階調をピーク階調として出力する。
【０１５１】
暫定上限ＳＦ部２１５は、前後ライン階調以上であり且つ最も近い階調をもつ基底コードの階調をピーク階調から減じた差分値を求め、差分値以下であり且つ最も近い階調重みを持つサブフィールドを終了ＳＦに対する暫定上限サブフィールド（以下、「暫定上限ＳＦ」と略記する）として出力する。
【０１５２】
上限ＳＦ算出部２１６は、１ライン前の凸ライン数が「１」以下の場合には、現ラインの暫定上限ＳＦを現ラインの終了ＳＦに対する上限サブフィールド（以下、「上限ＳＦ」と略記する）として出力する。１ライン前の凸ライン数が「２」以上の場合には、１ライン前の上限ＳＦを現ラインの上限ＳＦとして出力する。これにより、開始ＳＦ設定部２０１は、凸ライン数が「２」以上の場合であっても、前後ライン階調以上であり且つ最も近い階調をもつ基底コードの階調を凸ライン信号の階調の最大値から減じて差分値を求め、差分値以下であり且つ最も近い階調重みを持つサブフィールドを終了ＳＦに対する上限ＳＦとすることができる。
【０１５３】
実施の形態２における終了ＳＦ設定部は、所定のサブフィールドおよび上限ＳＦのうち、階調重みの小さいほうのサブフィールドを終了ＳＦとして設定する。
【０１５４】
図１６は、本発明の実施の形態２における画像表示装置３０の開始ＳＦ設定部２０１の動作を説明する図であり、特に凸ライン検出部２１２、暫定上限ＳＦ部２１５、上限ＳＦ算出部２１６の動作について示している。図１６においても図１３と同様に、９ライン分の画素の階調（「５」、「４」、「１５」、「２」、「２０」、「２６」、「１」、「１０」、「０」）を表示する例について示している。
【０１５５】
最初の１ライン期間において注目するライン２の画素は凸ラインではないので、凸ライン検出部２１２は前後ライン階調「４」を出力し、ピーク階調としてライン２の階調「４」を出力する。このとき開始ＳＦ算出部１１４は凸ライン数「０」を出力する。
【０１５６】
暫定上限ＳＦ部２１５は、前後ライン階調「４」以上かつ最も近い基底コードの階調「６」をピーク階調「４」から減じて差分値「−２」を求める。さらに階調重みがその差分値「−２」以下のサブフィールドは存在しないので、暫定上限ＳＦとして「ＳＦ０」を出力する。１ライン前の凸ライン数を「０」と仮定すると、上限ＳＦ算出部２１６は、暫定上限ＳＦ「ＳＦ０」をそのまま上限ＳＦとして出力する。
【０１５７】
次の１ライン期間において注目するライン３の画素は凸ラインであり、凸ライン検出部２１２は前後ライン階調「４」を出力し、ピーク階調「１５」を出力する。このとき開始ＳＦ算出部１１４は凸ライン数「１」を出力する。
【０１５８】
暫定上限ＳＦ部２１５は、前後ライン階調「４」以上かつ最も近い基底コードの階調「６」をピーク階調「１５」から減じて差分値「９」を求め、さらに差分値「９」以下かつ最も近い階調重みをもつサブフィールドＳＦ５を暫定上限ＳＦとして出力する。１ライン前の凸ライン数が「１」であるので、上限ＳＦ算出部２１６は、暫定上限ＳＦ「ＳＦ５」をそのまま上限ＳＦとして出力する。
【０１５９】
次の１ライン期間において注目するライン４の画素は凸ラインでないので、凸ライン検出部２１２は前後ライン階調「２」を出力し、ピーク階調「２」を出力する。このとき開始ＳＦ算出部１１４は凸ライン数「０」を出力する。
【０１６０】
暫定上限ＳＦ部２１５は、前後ライン階調「２」以上かつ最も近い基底コードの階調「３」をピーク階調「２」から減じて差分値「−１」を求める。すると暫定上限ＳＦとして「ＳＦ０」を出力し、上限ＳＦ算出部２１６は上限ＳＦ「ＳＦ０」を出力する。
【０１６１】
次の１ライン期間において注目するライン５の画素は凸ラインであり、凸ライン検出部２１２は前後ライン階調「２」を出力し、ピーク階調「２６」を出力する。このとき開始ＳＦ算出部１１４は凸ライン数「２」を出力する。
【０１６２】
暫定上限ＳＦ部２１５は、前後ライン階調「２」以上かつ最も近い基底コードの階調「３」をピーク階調「２６」から減じて差分値「２３」を求め、さらに階調重みがその差分値「２３」以下かつ最も近いサブフィールドＳＦ７を暫定上限ＳＦとして出力する。１ライン前の凸ライン数が「０」であるので、上限ＳＦ算出部２１６は、暫定上限ＳＦ「ＳＦ７」をそのまま上限ＳＦとして出力する。
【０１６３】
次の１ライン期間において注目するライン６の画素は凸ラインであり、凸ライン検出部２１２は前後ライン階調「２０」を出力し、ピーク階調「２６」を出力する。このとき開始ＳＦ算出部１１４は凸ライン数「１」を出力する。
【０１６４】
暫定上限ＳＦ部２１５は、前後ライン階調「２０」以上かつ最も近い基底コードの階調「３２」をピーク階調「２６」から減じて差分値「−８」を求める。すると暫定上限ＳＦとして「ＳＦ０」出力する。しかし１ライン前の凸ライン数が「２」であるので、上限ＳＦ算出部２１６は１ライン前の上限ＳＦ「ＳＦ７」を上限ＳＦとして出力する。
【０１６５】
以下同様にして、次の１ライン期間において注目するライン７の画素は凸ラインでないので、上限ＳＦ算出部２１６は上限ＳＦ「ＳＦ０」を出力する。また次の１ライン期間において注目するライン８の画素は凸ラインであり、上限ＳＦ算出部２１６は上限ＳＦ「ＳＦ５」を出力する。さらに次の１ライン期間において注目するライン９の画素は凸ラインでないので、上限ＳＦ算出部２１６は上限ＳＦ「ＳＦ０」を出力する。
【０１６６】
以上のようにして上限ＳＦを設定する。そして実施の形態２における終了ＳＦ設定部は、上限ＳＦで指定されたサブフィールドと所定のサブフィールドとの階調重みを比較して、階調重みの小さいサブフィールドを終了ＳＦとして出力する。
【０１６７】
このように、実施の形態２における画像信号処理回路３１によれば、終了ＳＦで指定されるサブフィールドの階調重みが上限ＳＦで指定されたサブフィールドの階調重みを超えることがなくなる。そのため書込み動作を行うサブフィールドの階調重みが大きすぎることなく、画像表示品質を大きく損なうおそれがなくなる。
【０１６８】
なお本実施の形態においては、基底コード生成部５０は、基底コード記憶部５２を有し、基底コード記憶部５２に基底コードセットがあらかじめ記憶されている構成について説明した。しかし本発明はこれに限定されるものではない。例えば基底コード生成ルールがあらかじめ定められており、基底コード生成ルールに基づき順次生成される基底コードの階調と入力階調とを比較する構成であってもよい。
【０１６９】
また本実施の形態においては、上下コード生成部７０は、中間コード生成部７２で中間コードセットを生成した後に、上下コード選択部７４で上階調コードおよび下階調コードを選択する構成について説明した。しかし本発明はこれに限定されるものではない。例えば、階調が大きくなる順に中間コードを生成すると同時に入力階調と比較する構成であってもよい。
【０１７０】
また本実施の形態においては、表示コード選択部８０がディザ選択部８２と誤差拡散部８４とを有する構成について説明した。しかし本発明は必ずしもこれに限定されるものではない。例えばディザ処理を行わない場合にはディザ選択部８２を省略してもよく、誤差拡散処理を行わない場合には誤差拡散部８４を省略してもよい。ただし誤差拡散処理を省略すると階調表示の忠実性が損なわれる恐れがあり注意が必要である。
【０１７１】
また、本実施の形態において用いた具体的な各数値は、単に一例を挙げたに過ぎず、画像表示装置の仕様等に合わせて、適宜最適な値に設定することが望ましい。
【産業上の利用可能性】
【０１７２】
本発明は、演算回路を用いて画像信号をサブフィールドコードに変換するとともに画像表示品質の低下を抑えつつデータ電極駆動回路の電力を抑制することができ、点灯または非点灯の２値制御を行う画像表示デバイスを用いた画像表示装置として有用である。
【符号の説明】
【０１７３】
１０ パネル
１２ 走査電極
１３ 維持電極
２２ データ電極
３０ 画像表示装置
３１ 画像信号処理回路
４０ 属性検出部
５０ 基底コード生成部
５２ 基底コード記憶部
５４ 基底コード選択部
６０ ルール生成部
７０ 上下コード生成部
７２ 中間コード生成部
７４ 上下コード選択部
８０ 表示コード選択部
８２ ディザ選択部
８４ 誤差拡散部
８６ 表示コード決定部
９０ コーディング部
１００ コード組替部
１０１，２０１ 開始ＳＦ設定部
１０２ 終了ＳＦ設定部
１０４ ルール追加部
１０５ 加算値算出部
１０６ 加算部
１０７ ＳＦ強制オフ部
１１１ａ〜１１１ｅ １Ｈ遅延部
１１２，２１２ 凸ライン検出部
１１３ 暫定開始ＳＦ部
１１４ 開始ＳＦ算出部
２１５ 暫定上限ＳＦ部
２１６ 上限ＳＦ算出部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、点灯または非点灯の２値制御を組み合わせて階調を表示する画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
点灯または非点灯の２値制御を行う画像表示デバイスとして代表的なプラズマディスプレイパネル（以下、「パネル」と略記する）は、１対の走査電極と維持電極とからなる表示電極対が複数形成された前面基板と、複数の平行なデータ電極が形成された背面基板とを対向配置し、その間に多数の放電セルが形成されている。そして放電セル内でガス放電により紫外線を発生させ、この紫外線で赤色、緑色および青色の各色の蛍光体を励起発光させる。
【０００３】
点灯または非点灯の２値制御を組み合わせて階調を表示する方法としては、１フィールドを点灯輝度の異なる複数のサブフィールドに分割し、点灯させるサブフィールドの組み合わせによって所望の階調を表示する、いわゆるサブフィールド法が一般的である。各サブフィールドは書込み期間および維持期間を有する。書込み期間では画像信号に応じた書込みパルスをデータ電極に印加して点灯させるべき放電セルで書込み放電を発生し壁電荷を形成する。そして維持期間では、走査電極と維持電極とからなる表示電極対にあらかじめ定められた数の維持パルスを印加して壁電荷を形成した放電セルで維持放電を発生させ、維持パルスの数に応じた輝度で点灯させる。
【０００４】
プラズマディスプレイ装置は、入力した画像信号を、放電セルのサブフィールド毎の点灯・非点灯を示すサブフィールドコードに変換する画像信号処理回路を備えている。画像信号処理回路は、例えばＲＯＭ等を用いた変換テーブルを用いて構成され、画像信号の１つの入力レベルに対して１つのサブフィールドコードが出力される。
【０００５】
ところが、サブフィールド法で発生しやすい擬似輪郭を抑制するために、実際に表示する階調を制限し、かつ滑らかな階調表示と両立させるために、制限する階調を画像信号に応じて切り替える必要性が生じてきた。このような要望にこたえる方法として、例えば複数の変換テーブルを備え、映像信号の最小値および平均値からしきい値を算出し、このしきい値に基づき複数の変換テーブルの中から１つの変換テーブルを選択して、画像信号をサブフィールドコードに変換するプラズマディスプレイ装置が特許文献１に開示されている。
【０００６】
またプラズマディスプレイ装置は、各電極を駆動するための電極駆動回路を備え、必要な駆動電圧波形をそれぞれの電極に印加する。この中で、データ電極駆動回路は多数のデータ電極毎に独立に書込みパルスを印加する必要があるので、通常は専用ＩＣを用いて構成されている。データ電極駆動回路側からパネルを見ると、各データ電極は隣接するデータ電極、走査電極および維持電極との間の浮遊容量をもつ容量性の負荷である。したがって各データ電極に駆動電圧波形を印加するためにはこの容量を充放電しなければならず、そのための消費電力が必要となる。しかし、駆動回路をＩＣ化するためにはデータ電極駆動回路の消費電力を極力小さく抑える必要があった。
【０００７】
データ電極駆動回路の消費電力を抑える方法として、例えば特許文献２には、階調重みの最も小さいサブフィールドから書込み動作を禁止してデータ電極駆動回路の消費電力を制限する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−０９８９５９号公報
【特許文献２】特開２０００−０６６６３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、パネルの大画面化、高精細度化、画像表示品質のさらなる向上とともに、多様な放送方式への対応、３Ｄディスプレイ表示等の多機能対応の要請等により、切り替えて使用する変換テーブルの数が膨大になり、変換テーブルを用いて画像信号処理回路を構成することが現実的ではなくなってきた。あるいは、変換テーブルを用いて構成した画像信号処理回路では、これらの要望にこたえることが難しくなってきた。
【００１０】
またデータ電極駆動回路の電力もますます増える傾向にあるが、データ電極駆動回路の消費電力を抑えるためにサブフィールドの書込み動作を単純に禁止すると、画像信号に忠実な画像表示ができなくなる、滑らかな階調表現ができなくなる等、画像表示品質が低下するという課題もあった。
【００１１】
本発明はこれらの課題に鑑みなされたものであり、演算回路を用いて画像信号をサブフィールドコードに変換するとともに画像表示品質の低下を抑えつつデータ電極駆動回路の電力を抑制できる画像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために本発明は、行方向に長い走査電極と列方向に長いデータ電極とが交差した部分に画素が形成された画像表示デバイスと、走査電極に走査パルスを印加するとともにデータ電極に書込みパルスを印加して該当する画素で書込み動作を行う書込み期間および走査電極に維持パルスを印加して書込み動作を行った画素を階調重みに応じた明るさで点灯させる維持期間を有するサブフィールドを複数用いて１つのフィールドを構成し且つ入力した画像信号をサブフィールドのそれぞれの点灯または非点灯を示すサブフィールドコードに変換して画素のそれぞれで階調を表示させる駆動回路と、を備えた画像表示装置であって、駆動回路は、１つのデータ電極を用いて連続して書込み動作を行う１以上の画素に対応する画像信号の全てがその直前および直後に書込み動作を行う２つの画素に対応する画像信号よりも大きい画像信号を凸ライン信号として検出し、凸ライン信号の直前および直後に書込み動作を行う２つの画素に対応する画像信号の大きいほうの階調である前後ライン階調にもとづき強制オフ開始サブフィールドを設定する開始サブフィールド設定部と、あらかじめ定められた所定のサブフィールドにもとづき強制オフ終了サブフィールドを設定する終了サブフィールド設定部と、強制オフ開始サブフィールドから強制オフ終了サブフィールドまでの階調重みの総和を凸ライン信号に重畳する加算部と、加算部の出力をサブフィールドコードに変換するコーディング部と、コーディング部から出力されるサブフィールドコードの強制オフ開始サブフィールドから強制オフ終了サブフィールドまでを非点灯とするサブフィールドコードを出力するサブフィールド強制オフ部と、を備えたことを特徴とする。この構成により、演算回路を用いて画像信号をサブフィールドコードに変換するとともに画像表示品質の低下を抑えつつデータ電極駆動回路の電力を抑制できる画像表示装置を提供することができる。
【００１３】
また本発明の画像表示装置の開始サブフィールド設定部は、凸ライン信号を検出するとともに前後ライン階調を検出する凸ライン検出部と、点灯させるサブフィールドのうち最も階調重みの大きいサブフィールドの階調重みよりも小さい階調重みをもつ全てのサブフィールドも点灯させるサブフィールドコードである基底コードのうち、前後ライン階調以上であり且つ最も近い階調をもつ基底コードの最小非点灯サブフィールドを強制オフ開始サブフィールドと設定する開始サブフィールド算出部と、を有する構成であってもよい。
【００１４】
また本発明の画像表示装置の終了サブフィールド設定部は、所定のサブフィールドを強制オフ終了サブフィールドとして設定する構成であってもよい。
【００１５】
また本発明の画像表示装置の駆動回路は、前後ライン階調以上であり且つ最も近い階調をもつ基底コードの階調を凸ライン信号の階調の最大値から減じて差分値を求め、差分値以下であり且つ最も近い階調重みを持つサブフィールドを強制オフ終了サブフィールドに対する上限サブフィールドとする上限サブフィールド算出部を有し、終了サブフィールド設定部は、所定のサブフィールドおよび上限サブフィールドのうち、階調重みの小さいほうのサブフィールドを強制オフ終了サブフィールドとして設定する構成であってもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、演算回路を用いて画像信号をサブフィールドコードに変換するとともに、画像表示品質の低下を抑えつつデータ電極駆動回路の電力を抑制できる画像表示装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態１における画像表示装置のパネルの分解斜視図である。
【図２】同画像表示装置のパネルの電極配列図である。
【図３】同画像表示装置のパネルの各電極に印加する駆動電圧波形図である。
【図４】１フィールド期間を８個のサブフィールドで構成した場合のコードセットの一例を示す図である。
【図５】同画像表示装置の回路ブロック図である。
【図６】同画像表示装置の画像信号処理回路の回路ブロック図である。
【図７Ａ】同画像表示装置の基底コードセットの一例を示す図である。
【図７Ｂ】同画像表示装置の基底コードセットの一例を示す図である。
【図７Ｃ】同画像表示装置の基底コードセットの一例を示す図である。
【図８Ａ】同画像表示装置のルールにより生成される中間コードセットの一例を示す図である。
【図８Ｂ】同画像表示装置のルールにより生成される中間コードセットの一例を示す図である。
【図８Ｃ】同画像表示装置のルールにより生成される中間コードセットの一例を示す図である。
【図９Ａ】同画像表示装置で使用するディザパターンの一例を示す図である。
【図９Ｂ】同画像表示装置で使用するディザパターンの一例を示す図である。
【図１０】同画像表示装置における誤差拡散回路の動作を説明する図である。
【図１１Ａ】同画像表示装置のデータ電極駆動回路の電力を抑制する方法を示す図である。
【図１１Ｂ】同画像表示装置のデータ電極駆動回路の電力を抑制する方法を示す図である。
【図１２】同画像表示装置の開始ＳＦ設定部の回路ブロック図である。
【図１３】同画像表示装置のコード組替部の動作を説明する図である。
【図１４】同画像表示装置の画像信号処理回路の動作を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の実施の形態２における開始ＳＦ設定部の回路ブロック図である。
【図１６】同画像表示装置の開始ＳＦ設定部の動作を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態における画像表示装置について、画像表示デバイスとしてプラズマディスプレイパネルを用いたプラズマディスプレイ装置を例に、図面を用いて説明する。
【００１９】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態における画像表示装置のパネル１０の分解斜視図である。ガラス製の前面基板１１上には、走査電極１２と維持電極１３とからなる表示電極対１４が複数形成されている。そして表示電極対１４を覆うように誘電体層１５が形成され、その誘電体層１５上に保護層１６が形成されている。背面基板２１上にはデータ電極２２が複数形成され、データ電極２２を覆うように誘電体層２３が形成され、さらにその上に井桁状の隔壁２４が形成されている。そして、隔壁２４の側面および誘電体層２３上には赤色、緑色および青色の各色に点灯する蛍光体層２５が設けられている。
【００２０】
これら前面基板１１と背面基板２１とは、微小な放電空間を挟んで表示電極対１４とデータ電極２２とが交差するように対向配置され、その外周部をガラスフリット等の封着材によって封着されている。そして放電空間には、放電ガスとして、例えばネオンとキセノンとの混合ガスが封入されている。放電空間は隔壁２４によって複数の区画に仕切られており、表示電極対１４とデータ電極２２とが交差する部分に放電セルが形成されている。そしてこれらの放電セルが点灯することにより画像が表示される。
【００２１】
図２は、本発明の実施の形態における画像表示装置のパネル１０の電極配列図である。パネル１０には、行方向（ライン方向）に長いｎ本の走査電極１２およびｎ本の維持電極１３が配列され、列方向に長いｍ本のデータ電極２２が配列されている。そして１対の走査電極１２および維持電極１３と１つのデータ電極２２とが交差した部分に放電セルが形成され、放電セルは放電空間内にｍ×ｎ個形成されている。そして赤の蛍光体を塗布された放電セルは赤の画素、緑の蛍光体を塗布された放電セルは緑の画素、青の蛍光体を塗布された放電セルは青の画素に対応している。
【００２２】
次に、パネル１０を駆動するための駆動電圧波形とその動作について説明する。プラズマディスプレイ装置は、サブフィールド法、すなわち階調重みの定められた複数のサブフィールドで１フィールドを構成し、サブフィールドのそれぞれで各画素の点灯・非点灯を制御して階調を表示する。
【００２３】
それぞれのサブフィールドは初期化期間、書込み期間および維持期間を有する。初期化期間では初期化放電を発生し、続く書込み放電に必要な壁電荷を各電極上に形成する初期化動作を行う。書込み期間では、走査電極１２に走査パルスを印加するとともにデータ電極２２に書込みパルスを印加して点灯させるべき放電セルで選択的に書込み放電を発生し壁電荷を形成する書込み動作を行う。そして維持期間では、サブフィールド毎にあらかじめ決められた階調重みに応じた数の維持パルスを表示電極対に交互に印加して、書込み放電を発生した放電セルで維持放電を発生させて階調重みに応じた明るさで点灯させる。
【００２４】
図３は、本発明の実施の形態における画像表示装置のパネル１０の各電極に印加する駆動電圧波形図である。
【００２５】
サブフィールドＳＦ１の初期化期間Ｔｉの前半部では、データ電極２２、維持電極１３にそれぞれ電圧０（Ｖ）を印加し、走査電極１２には、電圧Ｖｉ１から電圧Ｖｉ２まで緩やかに上昇する上り傾斜波形電圧を印加する。すると走査電極１２と維持電極１３、走査電極１２とデータ電極２２との間でそれぞれ微弱な初期化放電が起こる。そして走査電極１２上に負の壁電圧が蓄積されるとともに、データ電極２２上および維持電極１３上には正の壁電圧が蓄積される。ここで、電極上の壁電圧とは電極を覆う誘電体層上、保護層上、蛍光体層上等に蓄積された壁電荷により生じる電圧を表す。
【００２６】
初期化期間Ｔｉの後半部では、維持電極１３に正の電圧Ｖｅを印加し、走査電極１２には、電圧Ｖｉ３からＶｉ４まで緩やかに下降する下り傾斜波形電圧を印加する。すると走査電極１２と維持電極１３、走査電極１２とデータ電極２２との間でそれぞれ微弱な初期化放電が起こる。そして走査電極１２上の負の壁電圧および維持電極１３上の正の壁電圧が弱められ、データ電極２２上の正の壁電圧は書込み動作に適した値に調整される。
【００２７】
なお、初期化期間の動作としては、サブフィールドＳＦ２の初期化期間に示したように、電圧Ｖｉ４に向かって緩やかに下降する下り傾斜波形電圧を走査電極１２に印加するだけでもよい。この場合には、直前のサブフィールドで維持放電を行った放電セルで選択的に初期化放電が発生する。
【００２８】
続く書込み期間Ｔｗでは、維持電極１３に電圧Ｖｅを印加し、走査電極１２に電圧Ｖｃを印加する。
【００２９】
次に、１ライン目の走査電極１２に電圧Ｖａの走査パルスを印加するとともに、データ電極２２のうち１ライン目に点灯させるべき放電セルのデータ電極２２に電圧Ｖｄの書込みパルスを印加する。するとデータ電極２２上と１ライン目の走査電極１２上との交差部の電圧差は放電開始電圧を超え、データ電極２２と１ライン目の走査電極１２との間および１ライン目の維持電極１３と１ライン目の走査電極１２との間に書込み放電が発生する。そして１ライン目の走査電極１２上に正の壁電圧が蓄積され、１ライン目の維持電極１３上に負の壁電圧が蓄積され、データ電極２２上にも負の壁電圧が蓄積される。
【００３０】
このようにして、１ライン目に点灯させるべき放電セルで書込み放電を起こして各電極上に壁電圧を蓄積する書込み動作が行われる。一方、書込みパルスを印加しなかったデータ電極２２と１ライン目の走査電極１２との交差部の電圧は放電開始電圧を超えないので、書込み放電は発生しない。
【００３１】
次に、２ライン目の走査電極１２に電圧Ｖａの走査パルスを印加するとともに、データ電極２２のうち２ライン目に点灯させるべき放電セルのデータ電極２２に電圧Ｖｄの書込みパルスを印加する。するとデータ電極２２と２ライン目の走査電極１２との間および２ライン目の維持電極１３と２ライン目の走査電極１２との間に書込み放電が発生する。
【００３２】
以上の書込み動作をｎライン目の放電セルに至るまで行い、書込み期間Ｔｗが終了する。
【００３３】
なお、各データ電極２２を駆動しているのは後述するデータ電極駆動回路であるが、データ電極駆動回路側から見ると各データ電極２２は容量性の負荷である。したがって書込み期間Ｔｗにおいて、データ電極２２に印加する電圧を接地電位０（Ｖ）から電圧Ｖｄへ、あるいは電圧Ｖｄから接地電位０（Ｖ）へ切換える毎にこの容量を充放電しなければならない。そしてその切換えの回数が多いとデータ電極駆動回路の消費電力も多くなる。本実施の形態においては、詳細は後述するが、切換えの回数が少なくなるように、すなわちデータ電極駆動回路の消費電力が少なくなるように、データ電極２２へ印加する書込みパルスのサブフィールド毎の組み合わせを組替えている。
【００３４】
続く維持期間Ｔｓでは、維持電極１３に電圧０（Ｖ）を印加するとともに走査電極１２に電圧Ｖｓの維持パルスを印加する。すると書込み放電を起こした放電セルでは、走査電極１２上と維持電極１３上との電圧差が放電開始電圧を超え、走査電極１２と維持電極１３との間で維持放電が発生し蛍光体層２５が発光して放電セルが点灯する。そして走査電極１２上に負の壁電圧が蓄積され、維持電極１３上に正の壁電圧が蓄積される。さらにデータ電極２２上にも正の壁電圧が蓄積される。
【００３５】
ただし、書込み期間Ｔｗにおいて書込み放電を起こさなかった放電セルでは維持放電は発生せず、初期化期間Ｔｉの終了時における壁電圧が保たれる。
【００３６】
続いて、走査電極１２には電圧０（Ｖ）を、維持電極１３には電圧Ｖｓの維持パルスをそれぞれ印加する。すると、維持放電を起こした放電セルでは再び維持放電が起こり、維持電極１３上に負の壁電圧が蓄積され走査電極１２上に正の壁電圧が蓄積される。以降、階調重みに応じた数の維持パルスを走査電極１２と維持電極１３とに交互に印加して、放電セルを点灯させる。
【００３７】
そして、維持期間Ｔｓの最後には、維持電極１３を電圧０（Ｖ）に戻した後、電圧Ｖｒまで緩やかに上昇する上り傾斜波形電圧を走査電極１２に印加する。すると、維持放電を起こした放電セルの維持電極１３と走査電極１２との間で弱い放電が起こり、走査電極１２上と維持電極１３上との間の壁電圧が弱められる。その後、走査電極１２に印加する電圧を電圧０（Ｖ）に戻す。こうして維持期間Ｔｓが終了する。
【００３８】
続くサブフィールドＳＦ２およびそれ以降のサブフィールドの動作は維持パルスの数を除いて上述した動作とほぼ同様である。
【００３９】
なお、本実施の形態において各電極に印加する電圧値は、例えば、電圧Ｖｉ１＝１４０（Ｖ）、電圧Ｖｉ２＝３４０（Ｖ）、電圧Ｖｉ３＝２００（Ｖ）、電圧Ｖｉ４＝−１９０（Ｖ）、電圧Ｖｃ＝−６０（Ｖ）、電圧Ｖａ＝−２００（Ｖ）、電圧Ｖｓ＝２００（Ｖ）、電圧Ｖｒ＝２００（Ｖ）、電圧Ｖｅ＝１３０（Ｖ）、電圧Ｖｄ＝７０（Ｖ）である。ただしこれらの値は、単に一例を挙げたに過ぎず、パネル１０の特性やプラズマディスプレイ装置の仕様等に合わせて、適宜最適な値に設定することが望ましい。
【００４０】
このようにしてサブフィールド法においては、１フィールドをあらかじめ階調重みの定められた複数のサブフィールドで構成し、放電セルを点灯させるサブフィールドの組合せにより階調を表示している。以下、サブフィールドのそれぞれの点灯または非点灯の組合せを「サブフィールドコード」または単に「コード」と呼び、複数のコードの集合を「コードセット」と呼ぶ。
【００４１】
なお説明を簡単にするために、黒を表示したときの階調を「０」とし、階調重み「Ｎ」に対応する階調を「Ｎ」と表記する。また図面では、「階調重み」を単に「重み」と記載している。
【００４２】
図４は、１フィールド期間を８個のサブフィールドで構成した場合のコードセットの一例を示す図である。ここで最も左の列に示した数値は階調を示し、その右側にはその階調を表示する際に各サブフィールドで放電セルを点灯させるか否か、すなわちサブフィールドコードを示している。ここで空欄は非点灯、「１」は点灯を示す。例えば図４において、階調「２」を表示するためには、サブフィールドＳＦ２でのみ放電セルを点灯させればよく、この場合のサブフィールドコードは「０１００００００」である。また階調「１４」を表示するためには、サブフィールドＳＦ１、ＳＦ２、ＳＦ３およびＳＦ５で放電セルを点灯させればよく、この場合のサブフィールドコードは「１１１０１０００」である。
【００４３】
図５は、本発明の実施の形態における画像表示装置３０の回路ブロック図である。画像表示装置３０は、行方向に長い走査電極１２と列方向に長いデータ電極２２とが交差した部分に画素が形成された画像表示デバイスであるパネル１０と、走査電極１２に走査パルスを印加するとともにデータ電極２２に書込みパルスを印加して該当する画素で書込み動作を行う書込み期間Ｔｗおよび走査電極１２に維持パルスを印加して書込み動作を行った画素を階調重みに応じた明るさで点灯させる維持期間Ｔｓを有するサブフィールドを複数用いて１つのフィールドを構成し且つ入力した画像信号をサブフィールドのそれぞれの点灯または非点灯を示すサブフィールドコードに変換して画素のそれぞれで階調を表示させる駆動回路とを備えている。駆動回路は、画像信号処理回路３１、データ電極駆動回路３２、走査電極駆動回路３３、維持電極駆動回路３４、タイミング発生回路３５および各回路ブロックに必要な電源を供給する電源回路（図示せず）を有する。
【００４４】
画像信号処理回路３１は、画像信号を入力し、階調を表示するためのサブフィールドコードである表示コードを出力する。詳細は後述するが、本実施の形態においては画像信号から表示コードへの変換を、変換テーブルを用いるのではなく論理計算を用いて実行している。
【００４５】
データ電極駆動回路３２は、ｍ本のデータ電極２２のそれぞれに書込みパルス電圧Ｖｄまたは０（Ｖ）を印加するためのｍ個のスイッチ回路３２（１）〜３２（ｍ）を備えている。そして画像信号処理回路３１から出力された表示コードをデータ電極２２のそれぞれに対応する書込みパルスに変換し、データ電極２２のそれぞれに印加する。
【００４６】
ここで、データ電極駆動回路３２は、複数個の専用ＩＣを用いて構成されている。このように多数のデータ電極を駆動する駆動回路をＩＣ化することにより回路をコンパクトにまとめることができ、実装面積も小さくなりコストも下げることができる。しかし専用ＩＣの許容電力損失には制限があるので、データ電極駆動回路３２の消費電力がこの制限を超えないように抑制しなければならない。
【００４７】
タイミング発生回路３５は水平同期信号、垂直同期信号に基づき、各回路ブロックの動作を制御する各種のタイミング信号を発生し、それぞれの回路ブロックへ供給する。走査電極駆動回路３３は、タイミング信号に基づき図３に示した駆動電圧波形を作成し、走査電極１２のそれぞれに印加する。維持電極駆動回路３４は、タイミング信号に基づき図３に示した駆動電圧波形を作成し、維持電極１３のそれぞれに印加する。
【００４８】
図６は、本発明の実施の形態における画像表示装置３０の画像信号処理回路３１の回路ブロック図である。画像信号処理回路３１は、演算回路を用いて画像信号をサブフィールドコードに変換するコーディング部９０と、画像表示品質の低下を抑えつつデータ電極駆動回路の電力を抑制するコード組替部１００とを有する。
【００４９】
コーディング部９０は、後述するコード組替部１００の加算部１０６の出力をサブフィールドコードに変換する。コーディング部９０は、属性検出部４０と、基底コード生成部５０と、ルール生成部６０と、上下コード生成部７０と、表示コード選択部８０とを有する。
【００５０】
属性検出部４０は、後述するコード組替部１００の加算部１０６から出力される画像信号とそれを表示する画素の位置との関係を特定するとともに、各画素に対応する画像信号の時間微分、空間微分等に基づき、動画領域・静止画領域の検出、明るさが変化する画像の輪郭部の検出等を行う。そしてそれらを各画素に対応する画像信号の属性として出力する。
【００５１】
基底コード生成部５０は、後述するコード組替部１００の加算部１０６から出力される画像信号の階調（以下、「入力階調」と呼称する）よりも大きくかつ最も近い階調をもつ基底コードを上階調基底コードとして生成し出力する。ここで基底コードとは、点灯するサブフィールドのうち最も階調重みの大きいサブフィールドの階調重みよりも小さい階調をもつ全てのサブフィールドが点灯するサブフィールドとなるコードである。基底コードはサブフィールドコードの基本となるコードであって、階調重みの小さいサブフィールドから順にひとつずつまたは２つずつ点灯させて生成したコードである。またこのようにして生成したコードセットを基底コードセットと呼ぶ。
【００５２】
図７Ａ〜図７Ｃは、本発明の実施の形態における画像表示装置の基底コードセットの一例を示す図である。図７Ａは、ＮＴＳＣ規格で用いられることが多い基底コードセットの一例である。この基底コードセットは、階調重みの小さいサブフィールドを先頭に、階調重みが順次大きくなるようにサブフィールドを配列する。そして階調重みの小さいサブフィールドから順にひとつずつ点灯させて生成したコードセットである。したがってこの基底コードセットに含まれる基底コードの数は、（１フィールドを構成するサブフィールドの数＋１）である。
【００５３】
また図７Ｂは、ＰＡＬ規格で用いられることが多い基底コードセットの一例である。この基底コードセットは、階調重みが順次大きくなるように配列されたサブフィールド群を２つ有する。そして階調重みの小さいサブフィールドから順にひとつまたは２つずつ点灯させて生成したコードセットである。したがってこの基底コードセットに含まれる基底コードの数は、（１フィールドを構成するサブフィールドの数＋１）以下である。
【００５４】
また図７Ｃは、３Ｄ（立体視）用ディスプレイ装置で用いられる基底コードセットの一例である。この基底コードセットは、階調重みの最も小さいサブフィールドを先頭に配置し、次に階調重みの最も大きいサブフィールドを配置し、以降は階調重みが順次小さくなるようにサブフィールドを配列する。そして最も階調重みの小さいサブフィールドから順にひとつずつ点灯させて生成したコードセットである。
【００５５】
本実施の形態においては、基底コード生成部５０は、基底コード記憶部５２と基底コード選択部５４とを有する。基底コード記憶部５２は、基底コードセットと各基底コードの表示する階調とを記憶している。基底コード選択部５４は、基底コードのそれぞれの階調と入力階調とを比較して、入力階調を超えかつ最も近い階調の基底コードを選択し、上階調基底コードとして出力する。
【００５６】
ルール生成部６０は、選択した上階調基底コードに非点灯サブフィールドを追加して画像表示に用いるコードの数を増やすためのルールを、画像信号および画像信号に付随する属性に基づき生成する。しかし無制限に非点灯サブフィールドを追加することはできない。例えば全てのサブフィールドを非点灯サブフィールドとして生成されたコードの階調は「０」となるが、このようなルールは許されない。また階調重みの大きいサブフィールドに多くの非点灯サブフィールドを追加することはできない。
【００５７】
ルール生成部６０で生成が許されるルールは、上階調基底コードの階調以下であって、入力階調以下でありかつ最も近い階調の基底コードの階調（下階調基底コード）以上の階調をもつコードを生成するルールである。ルール生成部６０で生成されるルールは、詳細は後述するが、１つめに追加する非点灯サブフィールドに関するルール、２つめに追加する非点灯サブフィールドに関するルール、非点灯を禁止するサブフィールドに関するルールで記述される。
【００５８】
上下コード生成部７０は、画像表示に使用できるサブフィールドコードの中から、画像信号の階調より大きくかつ最も近い階調をもつサブフィールドコードおよび画像信号の階調以下でかつ最も近い階調をもつサブフィールドコードをそれぞれ上階調コードおよび下階調コードとして生成する。
【００５９】
本実施の形態においては、基底コード生成部５０で生成した上階調基底コードに、ルール生成部６０で生成したルールおよび後述するコード組替部１００のルール追加部１０４から出力されるルールを適用して生成できるサブフィールドコードの中から、入力階調より大きくかつ最も近い階調をもつサブフィールドコードを上階調コードとして生成し、入力階調以下でかつ最も近い階調をもつサブフィールドコードを下階調コードとして生成する。
【００６０】
本実施の形態においては、上下コード生成部７０は、中間コード生成部７２と、上下コード選択部７４とを有する。
【００６１】
中間コード生成部７２は、上階調基底コードに非点灯サブフィールドを追加して画像表示に使用するコードを生成する。こうして生成されたコードを「中間コード」と呼称する。また中間コードにもとの上階調基底コードを加えたテーブルを「中間コードセット」と称する。
【００６２】
図８Ａ〜図８Ｃは、本発明の実施の形態における画像表示装置のルールにより生成される中間コードセットの一例を示す図である。図８Ａは、１つめに追加する非点灯サブフィールドに関するルール「非点灯サブフィールドを１つ追加する」というルールを図７Ａに示した基底コード「１１１１１１００」に適用して生成した中間コードセットを示す図である。この例では基底コードに６つの点灯サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ６が存在するので、このうちの１つを非点灯サブフィールドに変更することにより６個の中間コードが得られる。ただし中間コード「１１１１１０００」は基底コードに等しく、それ以外の５個のコードが新たに生成された中間コードである。
【００６３】
図８Ｂは、１つめに追加する非点灯サブフィールドに関するルール「非点灯サブフィールドを１つ追加する」に加えて、２つめに追加する非点灯サブフィールドに関するルール「新たに生成された中間コードのうちで階調の最も小さいコードのサブフィールドＳＦ２に非点灯サブフィールドを追加する」というルールを、基底コード「１１１１１１００」に適用して生成した中間コードセットを示す図である。この例では６個の中間コードが新たに生成される。
【００６４】
図８Ｃは、１つめに追加する非点灯サブフィールドに関するルール「非点灯サブフィールドを１つ追加する」に加えて、非点灯を禁止するサブフィールドに関するルール、「サブフィールドＳＦ１、ＳＦ３、ＳＦ４、ＳＦ５の非点灯を禁止する」というルールを基底コード「１１１１１１００」に適用して生成した中間コードセットを示す図である。この例では１個の中間コードが新たに生成される。
【００６５】
このように中間コード生成部７２は、基底コード生成部５０が生成した上階調基底コードにルール生成部６０で生成されたルールおよび後述するコード組替部１００のルール追加部１０４から出力されるルールを適用して中間コードセットを生成する。
【００６６】
上下コード選択部７４は、中間コード生成部７２で生成した中間コードセットに含まれるコードそれぞれの階調と入力階調とを比較して、入力階調より大きくかつ最も近い階調をもつコードを上階調コードとして選択し出力する。また入力階調以下でかつ最も近い階調をもつコードを下階調コードとして選択し出力する。
【００６７】
表示コード選択部８０は、入力階調に所定の値を加算して表示すべき階調を求め、上階調コードおよび下階調コードのうち表示すべき階調に近い階調をもつサブフィールドコードを暫定表示コードとして選択する。本実施の形態においては、入力階調に加算する所定の値は、誤差拡散処理により拡散される誤差およびディザ処理により加算されるディザ値である。
【００６８】
表示コード選択部８０は、ディザ選択部８２と、誤差拡散部８４と、表示コード決定部８６とを有する。
【００６９】
ディザ選択部８２は、画像信号およびその属性に基づき、記憶している複数のディザパターンの中から１つのディザパターンを選択する。また対応する画像信号の画素の位置に基づき、選択したディザパターンの対応するディザ要素を選択して出力し、さらに選択したディザ要素に上階調コードの階調と下階調コードの階調との差を乗じてディザ値を求める。
【００７０】
図９Ａ、図９Ｂは、本発明の実施の形態における画像表示装置で使用するディザパターンの一例を示す図である。図９Ａは、最も単純な２値ディザを示す図であり、ディザ要素「＋０．２５」と「−０．２５」とが市松状に配列されている。また図９Ｂは、４値ディザの一例を示す図であり、２画素×２画素のブロックのそれぞれにディザ要素「＋０．３７５」、「＋０．１２５」、「−０．３７５」、「−０．１２５」が配列されている。
【００７１】
誤差拡散部８４は、対応する画素に加算するための誤差を表示コード決定部８６に出力すると共に、表示コード決定部８６から出力される誤差を周辺画素に拡散する。
【００７２】
図１０は、本発明の実施の形態における画像表示装置における誤差拡散部８４の誤差拡散係数を示す図である。図１０の中心に示した画素（当該画素）には、左上の画素で発生した誤差に係数ｋ１をかけた値が拡散され、上の画素で発生した誤差に係数ｋ２をかけた値が拡散され、右上の画素で発生した誤差に係数ｋ３をかけた値が拡散され、左の画素で発生した誤差に係数ｋ４をかけた値が拡散される。また当該画素で発生した誤差に係数ｋ４をかけた値を右の画素に拡散し、当該画素で発生した誤差に係数ｋ３をかけた値を左下の画素に拡散し、当該画素で発生した誤差に係数ｋ２をかけた値を下の画素に拡散し、当該画素で発生した誤差に係数ｋ１をかけた値を右下の画素に拡散する。
【００７３】
本実施の形態においては、各係数の値を、ｋ１＝１／１６、ｋ２＝４／１６、ｋ３＝３／１６、ｋ４＝８／１６と設定するか、または、ｋ１＝３／１６、ｋ２＝４／１６、ｋ３＝１／１６、ｋ４＝８／１６と設定する。何れの値に設定するかは乱数を用いて決定している。
【００７４】
表示コード決定部８６は、入力階調と、ディザ選択部８２から出力されたディザ値と、誤差拡散部８４から出力された誤差とを加算して表示すべき階調を算出する。そして上階調コードおよび下階調コードのうち、表示すべき階調に近いほうのコードを暫定表示コードとして選択する。このとき表示すべき階調と選択した暫定表示コードの階調との差を求め、新しく発生した誤差として誤差拡散部８４に出力する。
【００７５】
コード組替部１００は、中間コード生成部７２から出力される通常のコードを用いた場合にデータ電極駆動回路の電力が大きくなる画像信号を検出し、データ電極駆動回路の電力が小さくなる特殊なコードへの組替えを行うために設けている。
【００７６】
図１１Ａ、図１１Ｂは、本発明の実施の形態における画像表示装置３０のデータ電極駆動回路３２の電力を抑制する方法を示す図であり、１つのデータ電極２２を共有するライン１からライン９までの９画素で、それぞれ階調（「５」、「４」、「１５」、「２」、「２０」、「２６」、「１」、「１０」、「０」）を表示する例について示している。
【００７７】
図１１Ａは、図７Ａに示した基底コードセットを用いて上記９画素の階調を表示する場合を示している。また図１１Ｂは、データ電極駆動回路３２の電力が小さくなる特殊なコードへの組替えを行って、上記９画素の階調を表示する場合を示している。
【００７８】
上述したようにデータ電極駆動回路３２の消費電力は、データ電極２２に印加する電圧を接地電位０（Ｖ）から電圧Ｖｄへ、あるいは電圧Ｖｄから接地電位０（Ｖ）へ切換える回数が増えると増加する。図１１Ａに示した例では、ライン２の画素で階調「４」を表示し、ライン３の画素で階調「１５」を表示し、ライン４の画素で階調「２」を表示する。そのためライン３の画素では、サブフィールドＳＦ４の書込み期間において１００％の確率で接地電位０（Ｖ）から電圧Ｖｄへ電圧が切換えられ、サブフィールドＳＦ５の書込み期間では約５０％の確率で接地電位０（Ｖ）から電圧Ｖｄへ電圧が切換えられる。またライン４の画素では、サブフィールドＳＦ４の書込み期間において１００％の確率で電圧Ｖｄから接地電位０（Ｖ）へ電圧が切換えられ、サブフィールドＳＦ５の書込み期間では約５０％の確率で電圧Ｖｄから接地電位０（Ｖ）へ電圧が切換えられる。このように、前後のラインの画素で表示する階調よりも大きな階調を表示するライン（以下、「凸ライン」と略記する）の画素では電圧の切換えが発生する。ここで、接地電位０（Ｖ）から電圧Ｖｄへの切換えおよび電圧Ｖｄから接地電位０（Ｖ）への切換えで１回の切換えと数えると、ライン３の前後で少なくとも１．５回の切換えが発生することになる。
【００７９】
同様に、ライン５およびライン６の画素で表示する階調は、その前後のライン４およびライン７の画素で表示する階調よりも大きい。このように前後のラインの画素で表示する階調よりも大きな階調を表示する連続した複数のライン（これに含まれる個々のラインも「凸ライン」と略記する）の画素でも電圧の切換えが発生し、この例では、約３．６回の切換えが発生する。またライン８の画素で表示する階調は、そのラインの前後のライン７およびライン９の画素で表示する階調よりも大きな階調を表示する凸ラインの画素であり、２．８回の切換えが発生する。したがって図１１Ａに示した表示コードを用いると、ライン１〜ライン９の画素で少なくとも７．９回の切換えが発生することになる。
【００８０】
一方、図１１Ｂに示した特殊なコードを用いて９ライン分の画素の階調を表示すると、ライン３の画素では約１．１回、ライン５およびライン６の画素では約２．１回、ライン８の画素では１．１回、合計４．３回の切換えが発生する。このように図１１Ｂに示した特殊なコードを用いると、切換え回数を大幅に減らすことができ、データ電極駆動回路３２の消費電力を抑制することができる。これは、凸ラインの画素では階調重みの小さいサブフィールドでの書込みを禁止し、替わりに階調重みの大きいサブフィールドで書込みを行う特殊なコードへの組替えを行った結果である。このように凸ラインの画素で階調重みの小さいサブフィールドでの書込みを禁止することで書込み動作の回数が減り切換え回数を減らすことができる。
【００８１】
コード組替部１００は、上記の考えにもとづき、データ電極２２のそれぞれに対して、連続して書込み動作を行う１以上の画素に対応する画像信号の全てがその直前および直後に書込み動作を行う２つの画素に対応する画像信号よりも大きい画像信号（以下、「凸ライン信号」と略記する）を検出する。そして検出した凸ライン信号を表示する際に、階調重みの小さいサブフィールドの使用を禁止し、階調重みの大きいサブフィールドを使用する特殊なコードへの組替えを行なう。
【００８２】
コード組替部１００は、開始サブフィールド設定部（以下、「開始ＳＦ設定部」と略記する）１０１、終了サブフィールド設定部（以下、「終了ＳＦ設定部」と略記する）１０２、ルール追加部１０４、加算値算出部１０５、加算部１０６、サブフィールド強制オフ部（以下、「ＳＦ強制オフ部」と略記する）１０７を有する。
【００８３】
開始ＳＦ設定部１０１は、１つのデータ電極を用いて連続して書込み動作を行う１以上の画素に対応する画像信号の全てがその直前および直後に書込み動作を行う２つの画素に対応する画像信号よりも大きい画像信号、すなわち凸ライン信号を検出する。そして凸ライン信号の直前および直後に書込み動作を行う２つの画素に対応する画像信号の大きいほうの階調（以下、「前後ライン階調」と略記する）にもとづき凸ラインの画素で書込みを禁止するサブフィールドのうち最も階調重みの小さい強制オフ開始サブフィールド（以下、「開始ＳＦ」と略記する）を設定する。
【００８４】
図１２は、本発明の実施の形態における画像表示装置３０の開始ＳＦ設定部１０１の回路ブロック図である。本実施の形態においては、最大４ライン連続した凸ライン信号まで検出できる回路構成について説明する。しかし何ライン連続した凸ライン信号まで検出するかは任意に設定してよい。開始ＳＦ設定部１０１は、１Ｈ遅延部１１１ａ〜１１１ｅと、凸ライン検出部１１２と、暫定開始ＳＦ部１１３と、開始ＳＦ算出部１１４とを有する。
【００８５】
１Ｈ遅延部１１１ａ〜１１１ｅのそれぞれは、画像信号を１ライン分遅延する。したがって、１Ｈ遅延部１１１ａは画像信号処理回路３１に入力した画像信号を１ライン分遅延した画像信号を出力し、１Ｈ遅延部１１１ｂは２ライン分遅延した画像信号を出力し、１Ｈ遅延部１１１ｃは３ライン分遅延した画像信号を出力し、１Ｈ遅延部１１１ｄは４ライン分遅延した画像信号を出力し、１Ｈ遅延部１１１ｅは５ライン分遅延した画像信号を出力する。その結果、開始ＳＦ設定部１０１が６ライン目の画像信号を入力したとき、１Ｈ遅延部１１１ａは５ライン目、１Ｈ遅延部１１１ｂは４ライン目、１Ｈ遅延部１１１ｃは３ライン目、１Ｈ遅延部１１１ｄは２ライン目、１Ｈ遅延部１１１ｅは１ライン目の画像信号をそれぞれ出力する。
【００８６】
凸ライン検出部１１２は、凸ライン信号を検出するとともに前後ライン階調を検出する。
【００８７】
具体的には、まず６ライン分の画像信号を入力する。次に２ライン目〜５ライン目の画素の階調のすべてが１ライン目および６ライン目の画素の階調より大きい場合には、暫定凸ライン数＝「４」、前後ライン階調＝ｍａｘ（１ライン目の画素の階調、６ライン目の画素の階調）を出力する。そうでない場合であって、２ライン目〜４ライン目の画素の階調のすべてが１ライン目および５ライン目の画素の階調より大きい場合には、暫定凸ライン数＝「３」、前後ライン階調＝ｍａｘ（１ライン目の画素の階調、５ライン目の画素の階調）を出力する。そうでない場合であって、２ライン目〜３ライン目の画素の階調のすべてが１ライン目および４ライン目の画素の階調より大きい場合には、暫定凸ライン数＝「２」、前後ライン階調＝ｍａｘ（１ライン目の画素の階調、４ライン目の画素の階調）を出力する。そうでない場合であって、２ライン目の画素の階調が１ライン目および３ライン目の画素の階調より大きい場合には、暫定凸ライン数＝「１」、前後ライン階調＝ｍａｘ（１ライン目の画素の階調、３ライン目の画素の階調）を出力する。そうでない場合には、暫定凸ライン数＝「０」、前後ライン階調＝２ライン目の画素の階調を出力する。なお、ｍａｘ（ａ、ｂ）は，ａとｂのうち最大値を表す。
【００８８】
このように凸ライン検出部１１２は、１Ｈ遅延部１１１ｄから出力される２ライン目の画像信号に注目し、２ライン目の画素が凸ラインに属するか否かを判定し、暫定凸ライン数と前後ライン階調とを出力する。
【００８９】
暫定開始ＳＦ部１１３は、前後ライン階調以上であり且つ最も近い階調をもつ基底コードを参照する。そして、その基底コードの最大点灯サブフィールドよりも階調重みの大きいサブフィールドのうち最も階調重みの小さいサブフィールドを暫定開始ＳＦとして出力する。言い換えると、その基底コードの最小非点灯サブフィールドを暫定開始ＳＦとして出力する。
【００９０】
開始ＳＦ算出部１１４は、１ライン前の凸ライン数が２以上の場合には、１ライン前の凸ライン数から「１」を減じた値を凸ライン数として出力し、１ライン前の開始ＳＦを開始ＳＦとして出力する。そうでない場合には、現ラインの暫定凸ライン数を凸ライン数として出力し、現ラインの暫定開始ＳＦを開始ＳＦとして出力する。これにより開始ＳＦ算出部１１４は、凸ライン数が２以上の場合であっても、前後ライン階調以上であり且つ最も近い階調をもつ基底コードの最小非点灯サブフィールドを開始ＳＦと設定することができる。
【００９１】
コード組替部１００の終了ＳＦ設定部１０２は、あらかじめ定められた所定のサブフィールドにもとづき、データ電極駆動回路３２の消費電力を抑制するために書込みを禁止するサブフィールドのうち最も階調重みの大きいサブフィールドを強制オフ終了サブフィールド（以下、「終了ＳＦ」と略記する）として設定する。終了ＳＦの階調重みを大きく設定するほどデータ電極駆動回路３２の消費電力が抑制される。
【００９２】
本実施の形態における終了ＳＦ設定部１０２は、凸ライン数が「１」以上であれば、終了ＳＦ設定部１０２に入力された所定のサブフィールドを終了ＳＦとして出力し、凸ライン数が「０」であれば終了ＳＦとして「ＳＦ０」を出力する。このように本実施の形態においては、凸ラインでは所定のサブフィールドをそのまま終了ＳＦとして設定する。
【００９３】
ルール追加部１０４は、少なくとも開始ＳＦから終了ＳＦの次に配置されたサブフィールドまでの非点灯を禁止するルールを作成する。本実施の形態においては、開始ＳＦから終了ＳＦの次に配置されたサブフィールドまでの非点灯を禁止するルールを作成するが、非点灯を禁止するサブフィールドをさらに追加してもよい。
【００９４】
加算値算出部１０５は、開始ＳＦから終了ＳＦまでの階調重みの合計を算出し、加算値として出力する。ここで、終了ＳＦが「ＳＦ０」の場合には加算値として「０」を出力する。また、終了ＳＦで指定されたサブフィールドの階調重みが開始ＳＦで指定されたサブフィールドの階調重みよりも小さい場合にも加算値として「０」を出力する。
【００９５】
加算部１０６は、入力した画像信号を４ライン分遅延した後、加算値算出部１０５から出力された加算値を加算して出力する。加算値を加算する理由は、後述するＳＦ強制オフ部１０７で強制的に書込みを禁止するサブフィールドの階調重みをあらかじめ画像信号に加算しておくことで、画像信号の階調を忠実に表示するためである。このとき開始ＳＦから終了ＳＦの次に配置されたサブフィールドまでの非点灯を禁止するルールをルール追加部１０４で作成することにより、階調の忠実性が保証される。また入力した画像信号を４ライン分遅延する理由は、１Ｈ遅延部１１１ｄから出力される２ライン目の画像信号と位相を合わせるためである。こうして加算部１０６は開始ＳＦから終了ＳＦまでの階調重みの総和を凸ライン信号に重畳する。
【００９６】
ＳＦ強制オフ部１０７は、コーディング部９０の表示コード選択部８０から出力されたサブフィールドコード（暫定表示コード）の開始ＳＦから終了ＳＦまでを非点灯とするサブフィールドコードを表示コードとして出力する。これにより開始ＳＦで指定されたサブフィールドから終了ＳＦで指定されたサブフィールドまでの書込みが禁止される。ただし終了ＳＦが「ＳＦ０」の場合および終了ＳＦで指定されたサブフィールドの階調重みが開始ＳＦで指定されたサブフィールドの階調重みよりも小さい場合には表示コード選択部８０で選択された暫定表示コードをそのまま表示コードとして出力する。これにより、凸ラインの画素の表示コードを図１１Ｂに示した特殊なコードに組み替えることができる。
【００９７】
図１３は、本発明の実施の形態における画像表示装置３０のコード組替部１００の動作を説明する図であり、図１１Ａ、図１１Ｂに示した９ライン分の画素の階調（「５」、「４」、「１５」、「２」、「２０」、「２６」、「１」、「１０」、「０」）を表示する例について示している。以下に、終了ＳＦ設定部１０２に入力される所定のサブフィールドを「ＳＦ４」と仮定し、１ライン毎のコード組替部１００の動作について詳細に説明する。
【００９８】
最初の１ライン期間において、開始ＳＦ設定部１０１の凸ライン検出部１１２は、ライン１〜ライン６の６画素分の階調を入力する。ここでライン２の画素について注目すると、ライン２の階調「４」がライン１の階調「５」よりも小さいので、凸ライン検出部１１２は、暫定凸ライン数として「０」を出力し、前後ライン階調としてライン２の階調「４」を出力する。
【００９９】
暫定開始ＳＦ部１１３は暫定開始ＳＦとして、「４」以上で最も近い階調を表示する基底コードの最小非点灯サブフィールド「ＳＦ４」を出力する。１ライン前の凸ライン数を「０」と仮定すると、開始ＳＦ算出部１１４は、凸ライン数「０」および開始ＳＦ「ＳＦ４」を出力する。
【０１００】
凸ライン数が「０」であるので、終了ＳＦ設定部１０２は終了ＳＦ「ＳＦ０」を出力する。すると加算値算出部１０５は加算値「０」を出力し、加算部１０６はライン２の画像信号に「０」を加算して階調「４」を出力する。またＳＦ強制オフ部１０７は書込み禁止を行わず、図１１Ｂのライン２に示したように、表示コード選択部８０で選択された暫定表示コードをそのまま表示コードとして出力する。
【０１０１】
次の１ライン期間では、凸ライン検出部１１２は、ライン２〜ライン７の６画素分の階調を入力する。ここでライン３の画素について注目すると、ライン３の階調「１５」がライン２の階調よりも大きく、ライン４の階調がライン２の階調よりも小さいので、凸ライン検出部１１２は、暫定凸ライン数として「１」を出力し、前後ライン階調としてライン２の階調「４」を出力する。
【０１０２】
暫定開始ＳＦ部１１３は暫定開始ＳＦ「ＳＦ４」を出力する。１ライン前の凸ライン数は「０」であるので、開始ＳＦ算出部１１４は、凸ライン数「１」および開始ＳＦ「ＳＦ４」を出力する。
【０１０３】
凸ライン数が「０」でないので、終了ＳＦ設定部１０２は終了ＳＦ「ＳＦ４」を出力する。すると加算値算出部１０５は加算値としてサブフィールドＳＦ４の階調重み「５」を出力し、加算部１０６はライン３の階調「１５」に「５」を加算して階調「２０」を出力する。またＳＦ強制オフ部１０７は、表示コード選択部８０で選択された暫定表示コードのサブフィールドＳＦ４を非点灯に組替えて表示コードとして出力する。これにより、図１１Ｂのライン３に示した特殊なコードを用いて階調「１５」を表示することができる。
【０１０４】
次の１ライン期間では、凸ライン検出部１１２は、ライン３〜ライン８の６画素の階調を入力する。ここでライン４の画素について注目すると、ライン４の階調「２」がライン３の階調よりも小さいので、凸ライン検出部１１２は、暫定凸ライン数「０」、前後ライン階調「２」を出力する。
【０１０５】
暫定開始ＳＦ部１１３は暫定開始ＳＦ「ＳＦ３」を出力する。１ライン前の凸ライン数は「１」であるので、開始ＳＦ算出部１１４は、凸ライン数「０」および開始ＳＦ「ＳＦ３」を出力する。
【０１０６】
終了ＳＦ設定部１０２は終了ＳＦ「ＳＦ０」を出力し、加算値算出部１０５は加算値「０」を出力し、加算部１０６はライン４の画像信号に「０」を加算する。またＳＦ強制オフ部１０７は、暫定表示コードをそのまま表示コードとして出力する。
【０１０７】
次の１ライン期間では、凸ライン検出部１１２は、ライン４〜ライン９の６画素分の階調を入力する。ここでライン５の画素について注目すると、ライン５の階調「２０」がライン４の階調よりも大きく、ライン７の階調「１」がライン４の階調よりも小さいので、凸ライン検出部１１２は、暫定凸ライン数「２」、前後ライン階調「２」を出力する。
【０１０８】
暫定開始ＳＦ部１１３は暫定開始ＳＦ「ＳＦ３」を出力する。１ライン前の凸ライン数は「０」であるので、開始ＳＦ算出部１１４は凸ライン数「２」および開始ＳＦ「ＳＦ３」を出力する。
【０１０９】
凸ライン数が「０」でないので、終了ＳＦ設定部１０２は終了ＳＦ「ＳＦ４」を出力する。すると加算値算出部１０５は加算値としてサブフィールドＳＦ３およびサブフィールドＳＦ４の階調重みの和「８」を出力し、加算部１０６はライン５の階調「２０」に「８」を加算して階調「２８」を出力する。またＳＦ強制オフ部１０７は、暫定表示コードのサブフィールドＳＦ３およびサブフィールドＳＦ４を非点灯に組替えて表示コードとして出力する。これにより、図１１Ｂのライン５に示した特殊なコードを用いて階調「２０」を表示することができる。
【０１１０】
次の１ライン期間では、凸ライン検出部１１２は、ライン５〜ライン１０の６画素の階調を入力する。ここでライン６の画素について注目すると、ライン６の階調「２６」がライン５の階調よりも大きく、ライン７の階調「１」がライン５の階調よりも小さいので、凸ライン検出部１１２は、暫定凸ライン数「１」、前後ライン階調＝ライン５の画素の階調「２０」を出力する。
【０１１１】
暫定開始ＳＦ部１１３は暫定開始ＳＦとして、「２０」以上で最も小さい階調を表示する基底コードの最小非点灯サブフィールド「ＳＦ７」を出力する。１ライン前の凸ライン数は「２」であるので、開始ＳＦ算出部１１４は、凸ライン数として１ライン前の凸ライン数から「１」を減じた「１」出力し、開始ＳＦとして１ライン前の暫定開始ＳＦ「ＳＦ３」を出力する。
【０１１２】
終了ＳＦ設定部１０２は終了ＳＦ「ＳＦ４」を出力する。すると加算値算出部１０５は加算値「８」を出力し、加算部１０６はライン６の階調「２６」に「８」を加算して階調「３４」を出力する。またＳＦ強制オフ部１０７は、暫定表示コードのサブフィールドＳＦ３およびサブフィールドＳＦ４を非点灯に組替えて表示コードとして出力する。これにより、図１１Ｂのライン６に示した特殊なコードを用いて階調「２６」を表示することができる。
【０１１３】
以下同様にして、次の１ライン期間ではライン７の画素に注目すると、凸ライン検出部１１２は暫定凸ライン数「０」および前後ライン階調「１」を出力し、暫定開始ＳＦ部１１３は暫定開始ＳＦ「ＳＦ２」を出力し、開始ＳＦ算出部１１４は凸ライン数「０」および開始ＳＦ「ＳＦ２」を出力する。終了ＳＦ設定部１０２は終了ＳＦ「ＳＦ０」を出力し、加算値算出部１０５は加算値「０」を出力し、加算部１０６はライン７の画像信号に「０」を加算する。またＳＦ強制オフ部１０７は暫定表示コードをそのまま表示コードとして出力する。
【０１１４】
さらに次の１ライン期間ではライン８の画素に注目すると、凸ライン検出部１１２は暫定凸ライン数「１」および前後ライン階調「１」を出力し、暫定開始ＳＦ部１１３は暫定開始ＳＦ「ＳＦ２」を出力し、開始ＳＦ算出部１１４は凸ライン数「１」および開始ＳＦ「ＳＦ２」を出力する。終了ＳＦ設定部１０２は終了ＳＦ「ＳＦ４」を出力する。すると加算値算出部１０５は加算値「１０」を出力し、加算部１０６はライン８の階調「１０」に「１０」を加算して階調「２０」を出力する。またＳＦ強制オフ部１０７は暫定表示コードのサブフィールドＳＦ２〜サブフィールドＳＦ４を非点灯に組替えて表示コードとして出力する。これにより、図１１Ｂのライン８に示した特殊なコードを用いて階調「１０」を表示することができる。
【０１１５】
さらに次の１ライン期間ではライン９の画素に注目すると、凸ライン検出部１１２は暫定凸ライン数「０」および前後ライン階調「０」を出力し、暫定開始ＳＦ部１１３は暫定開始ＳＦ「ＳＦ２」を出力し、開始ＳＦ算出部１１４は凸ライン数「０」および開始ＳＦ「ＳＦ２」を出力する。終了ＳＦ設定部１０２は終了ＳＦ「ＳＦ０」を出力し、加算値算出部１０５は加算値「０」を出力し、加算部１０６はライン９の画像信号に「０」を加算する。またＳＦ強制オフ部１０７は暫定表示コードをそのまま表示コードとして出力する。
【０１１６】
このようにしてコード組替部１００は、凸ライン信号を検出し、検出した凸ライン信号を表示する際に、階調重みの小さいサブフィールドの使用を禁止し、図１１Ｂに示した階調重みの大きいサブフィールドを使用する特殊なコードへの組替えを行なう。これにより、データ電極駆動回路３２の消費電力を抑制することができる。
【０１１７】
次に、画像信号処理回路３１の動作について説明する。なお以下では、図７Ａに示した基底コードセットを使用し、図８Ａに示したルール、すなわち「点灯サブフィールドの１つを非点灯サブフィールドに変更する」というルールを基本に、画像信号に付随する属性に基づき、非点灯を禁止するサブフィールドに関するルールを追加すると仮定して説明する。また図１１Ａ、図１１Ｂに示した９ライン分の画素の階調（「５」、「４」、「１５」、「２」、「２０」、「２６」、「１」、「１０」、「０」）のうち、ライン５の画素の階調「２０」を表示する例について説明する。
【０１１８】
図１４は、本発明の実施の形態における画像表示装置の画像信号処理回路３１の動作を示すフローチャートである。
【０１１９】
（ステップＳ１０）ライン５の画素の階調「２０」が入力されると、上述したように、開始ＳＦ設定部１０１は凸ライン数「２」および開始ＳＦ「ＳＦ３」を出力し、終了ＳＦ設定部１０２は終了ＳＦ「ＳＦ４」を出力する。するとルール追加部１０４は、サブフィールドＳＦ３からサブフィールドＳＦ５までを、非点灯を禁止するサブフィールドとして設定するためのルールを作成する。さらに加算値算出部１０５は加算値「８」を出力し、加算部１０６はライン５の階調「２０」に「８」を加算して、入力階調「２８」を出力する。
【０１２０】
（ステップＳ４０）属性検出部４０が、加算部１０６から出力される画像信号を１画素分入力し、その画像信号に付随する属性を検出する。
【０１２１】
このときの画素に対応する画像信号の階調（入力階調）が「２８」であり、動画領域の輪郭部の画像信号であったとする。
【０１２２】
（ステップＳ５０）基底コード生成部５０が、画像信号に対する上階調基底コードを選択する。
【０１２３】
基底コード生成部５０は、基底コード記憶部５２に記憶されている基底コードセットの基底コードそれぞれの階調と入力階調とを比較して、入力階調よりも大きくかつ最も近い階調をもつ基底コードを上階調基底コードとして選択し出力する。ここでは入力階調が「２８」であるので、階調「３２」をもつ基底コード「１１１１１１００」が階調基底コードとして出力される。
【０１２４】
（ステップＳ６０）ルール生成部６０が中間コードセット生成のためのルールを生成する。
【０１２５】
画像信号に付随する属性が静止画であれば、ルール生成部６０は「非点灯サブフィールドを１つ追加する」という基本的なルールを生成する。しかし画像信号に付随する属性が動画であるので、使用可能なコードの数を制限して動画擬似輪郭を抑制する。ルール生成部６０は、「非点灯サブフィールドを１つ追加する」という基本的なルールに加えて、例えば「サブフィールドＳＦ１の非点灯を禁止する」というルールを追加する。
【０１２６】
（ステップＳ７２）中間コード生成部７２が中間コードセットを生成する。
【０１２７】
中間コード生成部７２は、ルール生成部６０が生成したサブフィールドＳＦ１の非点灯を禁止するルール、およびルール追加部１０４が生成したサブフィールドＳＦ３〜ＳＦ５の非点灯を禁止するルールに従って中間コードを生成する。
【０１２８】
したがって、基底コード「１１１１１１００」のサブフィールドＳＦ２、ＳＦ６を非点灯サブフィールドに置き換えることにより、２つの中間コード「１１１１１０００」、「１０１１１１００」を生成する。こうして図８Ｃに示した中間コードセットが得られる。
【０１２９】
（ステップＳ７４）上下コード選択部７４が上階調コードと下階調コードを選択する。
【０１３０】
上下コード選択部７４は、中間コードセットの各コードの階調と入力階調とを比較して、入力階調よりも大きくかつ最も近い階調をもつコードを上階調コードとして選択する。また入力階調以下であってかつ最も近い階調をもつコードを下階調コードとして選択する。ここでは入力階調が「２８」であるので、上階調コードとして階調「３０」をもつコード「１０１１１１００」を選択する。また下階調コードとして階調「１９」をもつコード「１１１１１０００」を選択する。
【０１３１】
（ステップＳ８２）ディザ選択部８２がディザ要素を選択する。
【０１３２】
画像信号の属性が輪郭部であることから、ディザ選択部８２は図９Ａに示した２値ディザパターンを選択する。また画像信号の対応する画素の位置により２値ディザパターンのディザ要素を選択する。こうして選択したディザ要素が「０．２５」であったと仮定する。
【０１３３】
（ステップＳ８３）ディザ選択部８２がディザ値を算出する。
【０１３４】
ディザ選択部８２は、選択したディザ要素に、上階調コードの階調と下階調コードの階調との差を乗じてディザ値を算出する。ここでは、ディザ要素「０．２５」に上階調コードの階調と下階調コードの階調との差「１１」を乗じてディザ値「２．７５」が求まる。
【０１３５】
（ステップＳ８６）表示コード決定部８６が表示すべき階調を算出する。
【０１３６】
表示コード決定部８６は、入力階調にディザ値を加算し、さらに誤差拡散部８４から出力された誤差を加算して、対応する画素で表示すべき階調を算出する。例えば入力階調が「２８」、ディザ値が「２．７５」であり、出力された誤差が「−０．４」であれば、表示すべき階調は「３０．３５」である。
【０１３７】
（ステップＳ８７）表示コード決定部８６が表示に使用する表示コードを決定する。
【０１３８】
表示コード決定部８６は、表示すべき階調と上階調コードの階調および下階調コードの階調とを比較する。そして表示すべき階調が上階調コードの階調に近い場合は、実際の表示に用いる表示コードとして上階調コードを出力する。また表示すべき階調が下階調コードの階調に近い場合は、実際の表示に用いる表示コードとして下階調コードを出力する。
【０１３９】
例えば、表示すべき階調が「３０．３５」であれば表示コードとして階調「３０」をもつ上階調コード「１０１１１１００」を出力する。
【０１４０】
（ステップＳ８８）表示コード決定部８６が誤差を算出して誤差拡散部８４に出力する。
【０１４１】
表示コード決定部８６は、表示すべき階調から表示コードの階調を減じた値を新たに発生した誤差として誤差拡散部８４に出力する。例えば、表示すべき階調が「３０．３５」であり表示コードの階調が「３０」であれば誤差「０．３５」を誤差拡散部８４に出力する。
【０１４２】
（ステップＳ１００）コード組替部１００のＳＦ強制オフ部１０７が、表示コード選択部８０で選択された表示コードのうち、開始ＳＦで指定されたサブフィールドから終了ＳＦで指定されたサブフィールドまでを強制的に書込み禁止とするコードを出力する。
【０１４３】
たとえば、表示コード選択部８０で選択された表示コードがコード「１０１１１１００」であり、開始ＳＦがサブフィールドＳＦ３、終了ＳＦがサブフィールドＳＦ４であれば、サブフィールドＳＦ３、ＳＦ４を非点灯として、最終の表示コード「１０００１１００」を出力する。
【０１４４】
そしてステップＳ４０に戻る。
【０１４５】
このようにして本実施の形態における画像信号処理回路３１は、画像信号から表示コードへの変換を、変換テーブルを用いるのではなく、論理計算を用いて実行している。さらにコード組替部１００を備えることにより、画像表示品質の低下を抑えつつデータ電極駆動回路の電力を抑制している。
【０１４６】
なお上述したように、凸ラインの画素で階調重みの小さいサブフィールドの書込みを禁止することで切換え回数を減らすことができ、データ電極駆動回路３２の消費電力を削減することができる。しかし、書込みを禁止したサブフィールドの替わりに使用するサブフィールドの階調重みが大きすぎると、そのサブフィールドで点灯しない確率が増加して画像表示品質を大きく損なう可能性がある。実際、凸ラインの画素の階調と開始ＳＦを最大点灯サブフィールドとする基底コードの階調との差が終了ＳＦの次に階調重みの大きいサブフィールドの階調重みの１／２の場合には、終了ＳＦの次のサブフィールドで点灯する可能性もほぼ１／２となる。
【０１４７】
このような画質低下を防ぐには、画像信号にもとづき終了ＳＦに上限を設ければよい。このような画像表示装置の１構成例について、次に説明する。
【０１４８】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２における画像表示装置のパネル１０は、図１および図２に示した実施の形態１における画像表示装置のパネル１０と同様であり、本発明の実施の形態２における画像表示装置の回路ブロック図は、図５に示した実施の形態１における画像表示装置の回路ブロック図と同様である。しかし実施の形態２における画像表示装置の開始ＳＦ設定部２０１の回路構成は実施の形態１における開始ＳＦ設定部１０１と異なる。
【０１４９】
図１５は、本発明の実施の形態２における画像表示装置３０の開始ＳＦ設定部２０１の回路ブロック図である。実施の形態２における開始ＳＦ設定部２０１は、１Ｈ遅延部１１１ａ〜１１１ｅと、凸ライン検出部２１２と、暫定開始ＳＦ部１１３と、開始ＳＦ算出部１１４とに加えて、暫定上限ＳＦ部２１５と、上限ＳＦ算出部２１６とを有する。実施の形態１と同じ回路ブロックについては同じ符号を付して説明を省略する。
【０１５０】
凸ライン検出部２１２は、実施の形態１と同様に、１Ｈ遅延部１１１ｄから出力される２ライン目の画像信号に注目し、２ライン目の画素が凸ラインに属するか否かを判定し、暫定凸ライン数と前後ライン階調とを出力する。加えて凸ライン検出部２１２は、凸ラインの画素に対しては、１以上の凸ラインの画素の階調の最大値をピーク階調として出力する。凸ライン以外の画素に対しては、その画素の階調をピーク階調として出力する。
【０１５１】
暫定上限ＳＦ部２１５は、前後ライン階調以上であり且つ最も近い階調をもつ基底コードの階調をピーク階調から減じた差分値を求め、差分値以下であり且つ最も近い階調重みを持つサブフィールドを終了ＳＦに対する暫定上限サブフィールド（以下、「暫定上限ＳＦ」と略記する）として出力する。
【０１５２】
上限ＳＦ算出部２１６は、１ライン前の凸ライン数が「１」以下の場合には、現ラインの暫定上限ＳＦを現ラインの終了ＳＦに対する上限サブフィールド（以下、「上限ＳＦ」と略記する）として出力する。１ライン前の凸ライン数が「２」以上の場合には、１ライン前の上限ＳＦを現ラインの上限ＳＦとして出力する。これにより、開始ＳＦ設定部２０１は、凸ライン数が「２」以上の場合であっても、前後ライン階調以上であり且つ最も近い階調をもつ基底コードの階調を凸ライン信号の階調の最大値から減じて差分値を求め、差分値以下であり且つ最も近い階調重みを持つサブフィールドを終了ＳＦに対する上限ＳＦとすることができる。
【０１５３】
実施の形態２における終了ＳＦ設定部は、所定のサブフィールドおよび上限ＳＦのうち、階調重みの小さいほうのサブフィールドを終了ＳＦとして設定する。
【０１５４】
図１６は、本発明の実施の形態２における画像表示装置３０の開始ＳＦ設定部２０１の動作を説明する図であり、特に凸ライン検出部２１２、暫定上限ＳＦ部２１５、上限ＳＦ算出部２１６の動作について示している。図１６においても図１３と同様に、９ライン分の画素の階調（「５」、「４」、「１５」、「２」、「２０」、「２６」、「１」、「１０」、「０」）を表示する例について示している。
【０１５５】
最初の１ライン期間において注目するライン２の画素は凸ラインではないので、凸ライン検出部２１２は前後ライン階調「４」を出力し、ピーク階調としてライン２の階調「４」を出力する。このとき開始ＳＦ算出部１１４は凸ライン数「０」を出力する。
【０１５６】
暫定上限ＳＦ部２１５は、前後ライン階調「４」以上かつ最も近い基底コードの階調「６」をピーク階調「４」から減じて差分値「−２」を求める。さらに階調重みがその差分値「−２」以下のサブフィールドは存在しないので、暫定上限ＳＦとして「ＳＦ０」を出力する。１ライン前の凸ライン数を「０」と仮定すると、上限ＳＦ算出部２１６は、暫定上限ＳＦ「ＳＦ０」をそのまま上限ＳＦとして出力する。
【０１５７】
次の１ライン期間において注目するライン３の画素は凸ラインであり、凸ライン検出部２１２は前後ライン階調「４」を出力し、ピーク階調「１５」を出力する。このとき開始ＳＦ算出部１１４は凸ライン数「１」を出力する。
【０１５８】
暫定上限ＳＦ部２１５は、前後ライン階調「４」以上かつ最も近い基底コードの階調「６」をピーク階調「１５」から減じて差分値「９」を求め、さらに差分値「９」以下かつ最も近い階調重みをもつサブフィールドＳＦ５を暫定上限ＳＦとして出力する。１ライン前の凸ライン数が「１」であるので、上限ＳＦ算出部２１６は、暫定上限ＳＦ「ＳＦ５」をそのまま上限ＳＦとして出力する。
【０１５９】
次の１ライン期間において注目するライン４の画素は凸ラインでないので、凸ライン検出部２１２は前後ライン階調「２」を出力し、ピーク階調「２」を出力する。このとき開始ＳＦ算出部１１４は凸ライン数「０」を出力する。
【０１６０】
暫定上限ＳＦ部２１５は、前後ライン階調「２」以上かつ最も近い基底コードの階調「３」をピーク階調「２」から減じて差分値「−１」を求める。すると暫定上限ＳＦとして「ＳＦ０」を出力し、上限ＳＦ算出部２１６は上限ＳＦ「ＳＦ０」を出力する。
【０１６１】
次の１ライン期間において注目するライン５の画素は凸ラインであり、凸ライン検出部２１２は前後ライン階調「２」を出力し、ピーク階調「２６」を出力する。このとき開始ＳＦ算出部１１４は凸ライン数「２」を出力する。
【０１６２】
暫定上限ＳＦ部２１５は、前後ライン階調「２」以上かつ最も近い基底コードの階調「３」をピーク階調「２６」から減じて差分値「２３」を求め、さらに階調重みがその差分値「２３」以下かつ最も近いサブフィールドＳＦ７を暫定上限ＳＦとして出力する。１ライン前の凸ライン数が「０」であるので、上限ＳＦ算出部２１６は、暫定上限ＳＦ「ＳＦ７」をそのまま上限ＳＦとして出力する。
【０１６３】
次の１ライン期間において注目するライン６の画素は凸ラインであり、凸ライン検出部２１２は前後ライン階調「２０」を出力し、ピーク階調「２６」を出力する。このとき開始ＳＦ算出部１１４は凸ライン数「１」を出力する。
【０１６４】
暫定上限ＳＦ部２１５は、前後ライン階調「２０」以上かつ最も近い基底コードの階調「３２」をピーク階調「２６」から減じて差分値「−８」を求める。すると暫定上限ＳＦとして「ＳＦ０」出力する。しかし１ライン前の凸ライン数が「２」であるので、上限ＳＦ算出部２１６は１ライン前の上限ＳＦ「ＳＦ７」を上限ＳＦとして出力する。
【０１６５】
以下同様にして、次の１ライン期間において注目するライン７の画素は凸ラインでないので、上限ＳＦ算出部２１６は上限ＳＦ「ＳＦ０」を出力する。また次の１ライン期間において注目するライン８の画素は凸ラインであり、上限ＳＦ算出部２１６は上限ＳＦ「ＳＦ５」を出力する。さらに次の１ライン期間において注目するライン９の画素は凸ラインでないので、上限ＳＦ算出部２１６は上限ＳＦ「ＳＦ０」を出力する。
【０１６６】
以上のようにして上限ＳＦを設定する。そして実施の形態２における終了ＳＦ設定部は、上限ＳＦで指定されたサブフィールドと所定のサブフィールドとの階調重みを比較して、階調重みの小さいサブフィールドを終了ＳＦとして出力する。
【０１６７】
このように、実施の形態２における画像信号処理回路３１によれば、終了ＳＦで指定されるサブフィールドの階調重みが上限ＳＦで指定されたサブフィールドの階調重みを超えることがなくなる。そのため書込み動作を行うサブフィールドの階調重みが大きすぎることなく、画像表示品質を大きく損なうおそれがなくなる。
【０１６８】
なお本実施の形態においては、基底コード生成部５０は、基底コード記憶部５２を有し、基底コード記憶部５２に基底コードセットがあらかじめ記憶されている構成について説明した。しかし本発明はこれに限定されるものではない。例えば基底コード生成ルールがあらかじめ定められており、基底コード生成ルールに基づき順次生成される基底コードの階調と入力階調とを比較する構成であってもよい。
【０１６９】
また本実施の形態においては、上下コード生成部７０は、中間コード生成部７２で中間コードセットを生成した後に、上下コード選択部７４で上階調コードおよび下階調コードを選択する構成について説明した。しかし本発明はこれに限定されるものではない。例えば、階調が大きくなる順に中間コードを生成すると同時に入力階調と比較する構成であってもよい。
【０１７０】
また本実施の形態においては、表示コード選択部８０がディザ選択部８２と誤差拡散部８４とを有する構成について説明した。しかし本発明は必ずしもこれに限定されるものではない。例えばディザ処理を行わない場合にはディザ選択部８２を省略してもよく、誤差拡散処理を行わない場合には誤差拡散部８４を省略してもよい。ただし誤差拡散処理を省略すると階調表示の忠実性が損なわれる恐れがあり注意が必要である。
【０１７１】
また、本実施の形態において用いた具体的な各数値は、単に一例を挙げたに過ぎず、画像表示装置の仕様等に合わせて、適宜最適な値に設定することが望ましい。
【産業上の利用可能性】
【０１７２】
本発明は、演算回路を用いて画像信号をサブフィールドコードに変換するとともに画像表示品質の低下を抑えつつデータ電極駆動回路の電力を抑制することができ、点灯または非点灯の２値制御を行う画像表示デバイスを用いた画像表示装置として有用である。
【符号の説明】
【０１７３】
１０ パネル
１２ 走査電極
１３ 維持電極
２２ データ電極
３０ 画像表示装置
３１ 画像信号処理回路
４０ 属性検出部
５０ 基底コード生成部
５２ 基底コード記憶部
５４ 基底コード選択部
６０ ルール生成部
７０ 上下コード生成部
７２ 中間コード生成部
７４ 上下コード選択部
８０ 表示コード選択部
８２ ディザ選択部
８４ 誤差拡散部
８６ 表示コード決定部
９０ コーディング部
１００ コード組替部
１０１，２０１ 開始ＳＦ設定部
１０２ 終了ＳＦ設定部
１０４ ルール追加部
１０５ 加算値算出部
１０６ 加算部
１０７ ＳＦ強制オフ部
１１１ａ〜１１１ｅ １Ｈ遅延部
１１２，２１２ 凸ライン検出部
１１３ 暫定開始ＳＦ部
１１４ 開始ＳＦ算出部
２１５ 暫定上限ＳＦ部
２１６ 上限ＳＦ算出部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
行方向に長い走査電極と列方向に長いデータ電極とが交差した部分に画素が形成された画像表示デバイスと、前記走査電極に走査パルスを印加するとともに前記データ電極に書込みパルスを印加して該当する画素で書込み動作を行う書込み期間および前記走査電極に維持パルスを印加して書込み動作を行った画素を階調重みに応じた明るさで点灯させる維持期間を有するサブフィールドを複数用いて１つのフィールドを構成し且つ入力した画像信号を前記サブフィールドのそれぞれの点灯または非点灯を示すサブフィールドコードに変換して前記画素のそれぞれで階調を表示させる駆動回路と、を備えた画像表示装置であって、
前記駆動回路は、
１つのデータ電極を用いて連続して書込み動作を行う１以上の画素に対応する画像信号の全てがその直前および直後に書込み動作を行う２つの画素に対応する画像信号よりも大きい画像信号を凸ライン信号として検出し、前記凸ライン信号の直前および直後に書込み動作を行う２つの画素に対応する画像信号の大きいほうの階調である前後ライン階調にもとづき強制オフ開始サブフィールドを設定する開始サブフィールド設定部と、
あらかじめ定められた所定のサブフィールドにもとづき強制オフ終了サブフィールドを設定する終了サブフィールド設定部と、
前記強制オフ開始サブフィールドから前記強制オフ終了サブフィールドまでの階調重みの総和を前記凸ライン信号に重畳する加算部と、
前記加算部の出力をサブフィールドコードに変換するコーディング部と、
前記コーディング部から出力されるサブフィールドコードの前記強制オフ開始サブフィールドから前記強制オフ終了サブフィールドまでを非点灯とするサブフィールドコードを出力するサブフィールド強制オフ部と、
を備えたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記開始サブフィールド設定部は、
前記凸ライン信号を検出するとともに前記前後ライン階調を検出する凸ライン検出部と、
点灯させるサブフィールドのうち最も階調重みの大きいサブフィールドの階調重みよりも小さい階調重みをもつ全てのサブフィールドも点灯させるサブフィールドコードである基底コードのうち、前記前後ライン階調以上であり且つ最も近い階調をもつ基底コードの最小非点灯サブフィールドを前記強制オフ開始サブフィールドと設定する開始サブフィールド算出部と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記終了サブフィールド設定部は、前記所定のサブフィールドを前記強制オフ終了サブフィールドとして設定することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記駆動回路は、前記前後ライン階調以上であり且つ最も近い階調をもつ基底コードの階調を前記凸ライン信号の階調の最大値から減じて差分値を求め、前記差分値以下であり且つ最も近い階調重みを持つサブフィールドを前記第２のサブフィールドに対する上限サブフィールドとする上限サブフィールド算出部を有し、
前記終了サブフィールド設定部は、前記所定のサブフィールドおよび前記上限サブフィールドのうち、階調重みの小さいほうのサブフィールドを前記強制オフ終了サブフィールドとして設定することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項１】
行方向に長い走査電極と列方向に長いデータ電極とが交差した部分に画素が形成された画像表示デバイスと、前記走査電極に走査パルスを印加するとともに前記データ電極に書込みパルスを印加して該当する画素で書込み動作を行う書込み期間および前記走査電極に維持パルスを印加して書込み動作を行った画素を階調重みに応じた明るさで点灯させる維持期間を有するサブフィールドを複数用いて１つのフィールドを構成し且つ入力した画像信号を前記サブフィールドのそれぞれの点灯または非点灯を示すサブフィールドコードに変換して前記画素のそれぞれで階調を表示させる駆動回路と、を備えた画像表示装置であって、
前記駆動回路は、
１つのデータ電極を用いて連続して書込み動作を行う１以上の画素に対応する画像信号の全てがその直前および直後に書込み動作を行う２つの画素に対応する画像信号よりも大きい画像信号を凸ライン信号として検出し、前記凸ライン信号の直前および直後に書込み動作を行う２つの画素に対応する画像信号の大きいほうの階調である前後ライン階調にもとづき強制オフ開始サブフィールドを設定する開始サブフィールド設定部と、
あらかじめ定められた所定のサブフィールドにもとづき強制オフ終了サブフィールドを設定する終了サブフィールド設定部と、
前記強制オフ開始サブフィールドから前記強制オフ終了サブフィールドまでの階調重みの総和を前記凸ライン信号に重畳する加算部と、
前記加算部の出力をサブフィールドコードに変換するコーディング部と、
前記コーディング部から出力されるサブフィールドコードの前記強制オフ開始サブフィールドから前記強制オフ終了サブフィールドまでを非点灯とするサブフィールドコードを出力するサブフィールド強制オフ部と、
を備えたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記開始サブフィールド設定部は、
前記凸ライン信号を検出するとともに前記前後ライン階調を検出する凸ライン検出部と、
点灯させるサブフィールドのうち最も階調重みの大きいサブフィールドの階調重みよりも小さい階調重みをもつ全てのサブフィールドも点灯させるサブフィールドコードである基底コードのうち、前記前後ライン階調以上であり且つ最も近い階調をもつ基底コードの最小非点灯サブフィールドを前記強制オフ開始サブフィールドと設定する開始サブフィールド算出部と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記終了サブフィールド設定部は、前記所定のサブフィールドを前記強制オフ終了サブフィールドとして設定することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記駆動回路は、前記前後ライン階調以上であり且つ最も近い階調をもつ基底コードの階調を前記凸ライン信号の階調の最大値から減じて差分値を求め、前記差分値以下であり且つ最も近い階調重みを持つサブフィールドを前記第２のサブフィールドに対する上限サブフィールドとする上限サブフィールド算出部を有し、
前記終了サブフィールド設定部は、前記所定のサブフィールドおよび前記上限サブフィールドのうち、階調重みの小さいほうのサブフィールドを前記強制オフ終了サブフィールドとして設定することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図７Ｃ】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図８Ｃ】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図１０】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図７Ｃ】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図８Ｃ】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図１０】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１３−１０４９４０（Ｐ２０１３−１０４９４０Ａ）
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４７１８１（Ｐ２０１１−２４７１８１）
【出願日】平成２３年１１月１１日（２０１１．１１．１１）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１１日（２０１１．１１．１１）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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