JPH07219491A - ディスプレイ装置の中間調表示回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ディジタル駆動方式のディスプレイ装置にお
いて、輝度階調数を減らすことなく、マトリックス内の
ドット数を増やして解像度を向上させること。 【構成】 表示画面をＭ×Ｎ画素単位で区分した小面積
ブロック内で点灯するドット数を変えて記憶したパター
ンの中から、量子化されて入力した信号レベルに対応し
て選択出力することにより、原信号より少ない輝度階調
数を擬似中間調表示により補って滑らかな画像を再現す
るようにした装置において、映像信号が入力すると、レ
ベル検出回路３１でその輝度のレベルが検出され、この
輝度レベルに対応する第１フレームパターン３９と第２
フレームパターン４０とが切換え回路３３によって選択
されて、フレーム毎に交互に擬似中間調出力端子３４に
出力する。これにより、ドット自体の見かけ上の輝度を
目的の輝度にし、ドット数を２倍に増加させるので、よ
り高精細な表示ができ、解像度が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＰＤＰ、ＬＣＤなどの
ディジタル駆動方式のディスプレイ装置において、入力
信号より少ない輝度階調数を擬似中間調表示によって補
い、滑らかな画像を再現するための中間調表示回路に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】最近、薄型、軽量の表示装置として、Ｐ
ＤＰ（プラズマ・ディスプレイ・パネル）が注目されて
いる。このＰＤＰの駆動方式は、従来のＣＲＴ駆動方式
とは全く異なっており、ディジタル化された映像入力信
号による直接駆動方式である。したがって、パネル面か
ら発光される輝度階調は、扱う信号のビット数によって
定まる。ＰＤＰは基本的特性の異なるＡＣ型とＤＣ型の
２方式に分けられるが、ＤＣ型ＰＤＰでは、すでに課題
とされていた輝度と寿命について改善手法の報告があ
り、実用化へ向けて進展しつつある。

【０００３】これに対し、ＡＣ型ＰＤＰでは、輝度と寿
命については十分な特性が得られているが、階調表示に
関しては、試作レベルで最大６４階調表示までの報告し
かなかった。最近、アドレス・表示分離型駆動法（ＡＤ
Ｓサブフィールド法）による将来の２５６階調の手法が
提案されている。このアドレス・表示分離型駆動法と
は、ｎビットの入力データを１フレーム内でそれぞれの
ビットの重みの割合時間を一定輝度で点灯する方法であ
る。この方法に使用されるＰＤＰ（プラズマ・ディスプ
レイ・パネル）１０のパネル構造が図７に示され、駆動
シーケンスと駆動波形が図８（ａ）（ｂ）に示される。

【０００４】図７において、表示面側の表面ガラス基板
１１の下面に、対になるＸサスティン電極１２、Ｙサス
ティン電極１３を透明電極と補助電極で形成する。補助
電極は、透明電極の抵抗による電圧降下を防ぐため、バ
ス電極２３を透明電極の一部に形成する。これらＸサス
ティン電極１２、Ｙサスティン電極１３の上に誘電体層
１４を設け、その上に各セル間の結合を分離するために
ストライブ状リブ１８を形成する。さらに、ＭｇＯ膜か
らなる保護層１５を蒸着する。対向する裏面ガラス基板
１６上には、アドレス電極１７を形成する。アドレス電
極１７間にストライプ上のストライブ状リブ１８を設
け、さらにアドレス電極１７を被覆するようにしてＲ
（赤）螢光体１９、Ｇ（緑）螢光体２０、Ｂ（青）螢光
体２１を塗分けて形成する。放電空間２２には、Ｎｅ＋
Ｘｅ混合ガスが封入される。

【０００５】図８（ａ）において、１フレームは、輝度
の相対比が１、２、４、８、１６、３２、６４、１２８
の８個のサブフィールドで構成され、８画面の輝度の組
み合わせで２５６階調の表示を行う。図８（ｂ）におい
て、それぞれのサブフィールドは、リフレッシュした１
画面分のデータの書込みを行うアドレス期間とそのサブ
フィールドの輝度レベルを決めるサスティン期間で構成
される。アドレス期間では、最初全画面同時に各ピクセ
ルに初期的に壁電荷が形成され、その後サスティンパル
スが全画面に与えられ表示を行う。サブフィールドの明
るさはサスティンパルスの数に比例し、所定の輝度に設
定される。このようにして２５６階調表示が実現され
る。

【０００６】以上のようなディジタル映像入力信号を再
生するディスプレイ装置において、入力信号より少ない
輝度階調数を擬似中間調表示によって補い、滑らかな画
像を再現するための中間調表示方法として組織的ディサ
法がある。これは、表示画面をＭ×Ｎ画素単位の小面積
ブロック（マトリックス）内の点灯するドット数を変
え、小面積ブロックで擬似中間調を表現するものであ
る。

【０００７】図４、図５および図６によりさらに詳しく
説明する。図４において、映像信号入力端子３０に入力
したｎビットの入力信号がレベル検出回路３１で輝度レ
ベルが検出され、パターン発生回路３２から発生する２
のｎ乗個の階調パターンの中から切換え回路３３で該当
するパターンを選択し出力する。この図４は、２値画像
表示の場合を示し、パターンは０か１の１ビットで構成
されているため、入力ｎビットは１ビット（１輝度階調
に相当する）の擬似中間調出力として出力される。

【０００８】具体的には、図５に示すような４（Ｍ）×
４（Ｎ）マトリックスの場合において、映像信号入力端
子３０に１／２輝度の信号が入力すると、レベル検出回
路３１でレベル検出され、パターン発生回路３２から発
生する階調パターンの中から図６（ａ）に示すようなパ
ターンを切換え回路３３で選択し出力する。同様に、１
／８輝度の信号が入力すると、レベル検出回路３１でレ
ベル検出され、パターン発生回路３２から発生する階調
パターンの中から図６（ｂ）に示すようなパターンを切
換え回路３３で選択し出力する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】以上のような従来方法
では、映像信号入力端子３０に１／ｍ輝度の信号が入力
すると、第１または第２フレームのみで面積平均輝度を
１／ｍ輝度としているため、１／２以下のレベル、特に
１／１６、２／１６、３／１６、…という低輝度レベル
でドットの輝点が目立つという問題があった。また、マ
トリックス内のドット数を増やそうとすると、輝度階調
数を減らさなければならなかった。

【００１０】本発明は、輝度階調数を減らすことなく、
マトリックス内のドット数を増やして解像度を向上させ
るようにしたものを得ることを目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、表示画面をＭ
×Ｎ画素単位で区分した小面積ブロック内で点灯するド
ット数を変えて記憶したパターンの中から、量子化され
て入力した信号レベルに対応して選択出力することによ
り、原信号より少ない輝度階調数を擬似中間調表示によ
り補って滑らかな画像を再現するようにしたディスプレ
イ装置の中間調表示回路において、第１フレームパター
ン発生回路３５と、この第１フレームパターン発生回路
３５のパターンとドット数が略等しく、かつ配列の異な
るパターンを記憶する第２フレームパターン発生回路３
６と、これら第１フレームパターン発生回路３５と第２
フレームパターン発生回路３６とのパターンをフレーム
毎に交互に切換え出力するフレーム切換え回路３７とを
具備し、前記第２フレームパターン発生回路３６の第２
フレームパターン４０は、第１フレームパターン発生回
路３５の第１フレームパターン３９と第２フレームパタ
ーン発生回路３６の第２フレームパターン４０を重ね、
かつパターンが縦方向と横方向に連続したとき、ドット
のある点とドットのない点が略一様になるような配列と
したことを特徴とするディスプレイ装置の中間調表示回
路である。

【００１２】

【作用】第１フレームパターン３９と第２フレームパタ
ーン４０とは、フレーム切換え回路３７にて垂直同期信
号のタイミングによりフレーム毎に交互に切換え出力し
ている。ここで、ある輝度の信号が入力すると、レベル
検出回路３１でその輝度のレベルが検出され、この輝度
レベル信号に対応する第１フレームパターン３９と第２
フレームパターン４０とが切換え回路３３によって選択
されて、擬似中間調出力端子３４にフレーム毎に交互に
出力する。このように、第１、第２フレームパターン３
９、４０を交互に出力することにより、第１、第２フレ
ームパターン３９、４０を重ねて表示することとなり、
ドット自体の見かけ上の輝度を目的の輝度にし、ドット
数を２倍に増加させる。そのため、擬似中間調表示４１
は、より高精細な表示ができ、解像度が向上する。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づき説明
する。本発明では、フレーム毎に画面上の同一個所に配
置されるＭ×Ｎ画素単位の小面積ブロック（マトリック
ス）内で、ドット数が略等しく、かつ配列の異なる（位
相の異なる）２つのパターンを用意し、この２つのパタ
ーンをフレーム毎に交互に切換え表示するものである。

【００１４】具体的回路構成を図１により説明すると、
図４に示す従来回路におけるパターン発生回路３２に代
えて、第１フレームパターン発生回路３５と第２フレー
ムパターン発生回路３６を並列に設け、これらの第１、
第２フレームパターン発生回路３５、３６をフレーム切
換え回路３７を介して切換え回路３３に結合したもので
ある。前記フレーム切換え回路３７には、切換えタイミ
ング信号としての垂直同期信号入力端子３８が接続され
る。

【００１５】前記第１フレームパターン発生回路３５の
第１フレームパターン３９と第２フレームパターン発生
回路３６の第２フレームパターン４０とは、Ｍ×Ｎマト
リックス内で、ドット数が略等しく、かつ配列の異なる
（位相の異なる）パターンである。すなわち、ドット数
は、第１フレームパターン３９と第２フレームパターン
４０とで同数であることが望ましいが、パターンによっ
ては同数でなく略等しければよい。また、ドット（黒
点）の配列は、第１フレームパターン３９と第２フレー
ムパターン４０を重ね、かつパターンが縦方向と横方向
に連続したとき、ドットのある点（黒点）とドットのな
い点（白点）が略一様になるような配列とする。

【００１６】例えば、図２（ａ）のように、１／２輝度
のときの第１フレームパターン発生回路３５のパターン
が市松模様であるとすると、第２フレームパターン発生
回路３６のパターンは、第１フレームパターン３９にお
けるドット数と等しく、かつ白と黒の配列が反転してい
る図２（ａ）の第２フレームパターン４０のような市松
模様とする。また、１／８輝度のときの第１フレームパ
ターン発生回路３５のパターンが図２（ｂ）の第１フレ
ームパターン３９であるとすると、第２フレームパター
ン発生回路３６のパターンは、第１フレームパターン３
９におけるドット数と等しく、かつ白と黒の配列は、第
１フレームパターン３９と第２フレームパターン４０を
重ね、しかもパターンが縦方向と横方向に連続したと
き、略一様になるような第２フレームパターン４０とす
る。

【００１７】以上のような構成における作用を、４×４
マトリックスの場合において、映像信号入力端子３０に
１／２輝度の信号が入力した場合と、１／８輝度の信号
が入力した場合を例として説明する。

【００１８】第１フレームパターン発生回路３５からの
第１フレームパターン３９と第２フレームパターン発生
回路３６からの第２フレームパターン４０とは、垂直同
期信号入力端子３８からの垂直同期信号によりフレーム
切換え回路３７を介してフレーム毎に交互に切換え出力
している。ここで、映像信号入力端子３０に１／２輝度
の信号が入力すると、レベル検出回路３１でその輝度の
レベルが検出され、この輝度レベル信号に対応するパタ
ーン、具体的には、図２（ａ）における市松模様の第１
フレームパターン３９と第２フレームパターン４０とが
切換え回路３３によって選択されて、擬似中間調出力端
子３４にフレーム毎に交互に出力する。

【００１９】このように、第１フレームパターン３９と
第２フレームパターン４０とをフレーム毎に交互に出力
することにより、第１フレームパターン３９と第２フレ
ームパターン４０とを重ねて表示することとなり、ドッ
ト自体の見かけ上の輝度を１／２にし、ドット数を２倍
に増加させる。そのため、図２（ａ）のように擬似中間
調表示４１は、より高精細な表示ができ、解像度が向上
する。

【００２０】また、映像信号入力端子３０に１／８輝度
の信号が入力すると、レベル検出回路３１でその輝度の
レベルが検出され、この輝度レベル信号に対応するパタ
ーン、具体的には、図２（ｂ）における第１フレームパ
ターン３９と第２フレームパターン４０とが切換え回路
３３によって選択されて、擬似中間調出力端子３４にフ
レーム毎に交互に出力する。すると、ドット自体の見か
け上の輝度を１／８にし、ドット数を２倍に増加させ
る。そのため、図２（ｂ）のように擬似中間調表示４１
は、より高精細な表示ができ、解像度が向上する。

【００２１】なお、１６階調の場合、１／２以下のレベ
ルでは、ドット数（黒点）を２倍に増加させるが、１／
２を越えたレベルでは、ドット（黒点）の重なりが生じ
るので、レベルが高くなるに次第に１に近づく。また、
第１フレームパターン３９と第２フレームパターン４０
のドット数を略同数とすることによって、時間軸方向の
視覚特性であるフリッカーが知覚されないという効果が
生じる。

【００２２】つぎに、図３はカラー表示の場合の本発明
の実施例を示すものである。この図３において、３０
Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂは、それぞれ赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、
青（Ｂ）の信号入力端子、３１Ｒ、３１Ｇ、３１Ｂは、
それぞれ赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の信号レベル検
出回路、３３Ｒ、３３Ｇ、３３Ｂは、それぞれ赤
（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の切換え回路、３４Ｒ、３
４Ｇ、３４Ｂは、それぞれ赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青
（Ｂ）の信号出力端子であり、これらの回路には、第１
フレームパターン発生回路３５と第２フレームパターン
発生回路３６がフレーム切換え回路３７を介して結合さ
れている。

【００２３】第１フレームパターン発生回路３５からの
第１フレームパターン３９と第２フレームパターン発生
回路３６からの第２フレームパターン４０とは、垂直同
期信号入力端子３８からの垂直同期信号によりフレーム
切換え回路３７を介してフレーム毎に交互に切換え出力
し、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各切換え回路３３
Ｒ、３３Ｇ、３３Ｂに入力している。ここで、赤
（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各信号レベル検出回路３
１Ｒ、３１Ｇ、３１Ｂ映像信号入力端子３０で赤
（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各信号の輝度レベルが検
出され、この輝度レベル信号に対応する第１フレームパ
ターン３９と第２フレームパターン４０とが赤（Ｒ）、
緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各切換え回路３３Ｒ、３３Ｇ、３
３Ｂによって選択されて、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青
（Ｂ）の各信号出力端子３４Ｒ、３４Ｇ、３４Ｂにフレ
ーム毎に交互に出力する。

【００２４】このように、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青
（Ｂ）の各信号においても、第１フレームパターン３９
と第２フレームパターン４０とをフレーム毎に交互に出
力することにより、第１フレームパターン３９と第２フ
レームパターン４０とを重ねて表示することとなり、ド
ット自体の見かけ上の輝度を変えることなく、ドット数
を２倍に増加させる。そのため、擬似中間調表示４１
は、より高精細な表示ができ、解像度が向上する。

【００２５】

【発明の効果】

（１）第１フレームパターン３９と第２フレームパター
ン４０とを重ねて表示することとなり、ドット自体の見
かけ上の輝度を変えずに、ドット数を増加させるため、
擬似中間調表示４１は、より高精細な表示ができ、解像
度が向上する。 （２）低レベルでのドットの輝点が目立たなくなる。 （３）第１フレームパターン３９と第２フレームパター
ン４０のドット数を略同数とすることによって、時間軸
方向の視覚特性であるフリッカーが知覚されることがな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるディスプレイ装置の中間調表示回
路の第１実施例を示すブロック図である。

【図２】図１の回路による擬似中間調表示の動作説明図
である。

【図３】本発明によるディスプレイ装置の中間調表示回
路の第２実施例を示すブロック図である。

【図４】従来のディスプレイ装置の中間調表示回路を示
すブロック図である。

【図５】一般的な擬似中間調表示の動作説明図である。

【図６】従来回路による擬似中間調表示の動作説明図で
ある。

【図７】２５６階調の手法に使用されるＰＤＰの斜視図
である。

【図８】２５６階調の手法における駆動シーケンスと駆
動波形図である。

【符号の説明】

１０…ＰＤＰ（プラズマ・ディスプレイ・パネル）、１
１…表面ガラス基板、１２…Ｘサスティン電極、１３…
Ｙサスティン電極、１４…誘電体層、１５…保護層、１
６…裏面ガラス基板、１７…アドレス電極、１８…スト
ライブ状リブ、１９…Ｒ（赤）螢光体、２０…Ｇ（緑）
螢光体、２１…Ｂ（青）螢光体、２２…放電空間、２３
…バス電極、３０…映像信号入力端子、３１…レベル検
出回路、３２…パターン発生回路、３３…切換え回路、
３４…擬似中間調出力端子、３５…第１フレームパター
ン発生回路、３６…第２フレームパターン発生回路、３
７…フレーム切換え回路、３８…垂直同期信号入力端
子、３９…第１フレームパターン、４０…第２フレーム
パターン、４１…擬似中間調表示。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０９Ｇ 3/28 Ｋ 9378−5Ｇ (72)発明者 小野寺 純一 神奈川県川崎市高津区末長1116番地 株式 会社富士通ゼネラル内 (72)発明者 傳田 勇人 神奈川県川崎市高津区末長1116番地 株式 会社富士通ゼネラル内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表示画面をＭ×Ｎ画素単位で区分した小
   面積ブロック内で点灯するドット数を変えて記憶したパ
   ターンの中から、量子化されて入力した信号レベルに対
   応して選択出力することにより、原信号より少ない輝度
   階調数を擬似中間調表示により補って滑らかな画像を再
   現するようにしたディスプレイ装置の中間調表示回路に
   おいて、第１フレームパターン発生回路３５と、この第
   １フレームパターン発生回路３５のパターンとドット数
   が略等しく、かつ配列の異なるパターンを発生する第２
   フレームパターン発生回路３６と、これら第１フレーム
   パターン発生回路３５と第２フレームパターン発生回路
   ３６とのパターンをフレーム毎に交互に切換え出力する
   フレーム切換え回路３７とを具備してなることを特徴と
   するディスプレイ装置の中間調表示回路。
2. 【請求項２】 表示画面をＭ×Ｎ画素単位で区分した小
   面積ブロック内で点灯するドット数を変えて記憶したパ
   ターンの中から、量子化されて入力した信号レベルに対
   応して選択出力することにより、原信号より少ない輝度
   階調数を擬似中間調表示により補って滑らかな画像を再
   現するようにしたディスプレイ装置の中間調表示回路に
   おいて、第１フレームパターン発生回路３５と、この第
   １フレームパターン発生回路３５のパターンとドット数
   が略等しく、かつ配列の異なるパターンを発生する第２
   フレームパターン発生回路３６と、これら第１フレーム
   パターン発生回路３５と第２フレームパターン発生回路
   ３６とのパターンをフレーム毎に交互に切換え出力する
   フレーム切換え回路３７とを具備し、前記第２フレーム
   パターン発生回路３６の第２フレームパターン４０は、
   第１フレームパターン発生回路３５の第１フレームパタ
   ーン３９と第２フレームパターン発生回路３６の第２フ
   レームパターン４０を重ね、かつパターンが縦方向と横
   方向に連続したとき、ドットのある点とドットのない点
   が略一様になるような配列としたことを特徴とするディ
   スプレイ装置の中間調表示回路。
3. 【請求項３】 表示画面をＭ×Ｎ画素単位で区分した小
   面積ブロック内で点灯するドット数を変えて記憶したパ
   ターンの中から、量子化されて入力した赤（Ｒ）、緑
   （Ｇ）、青（Ｂ）の各信号レベルに対応して選択出力す
   ることにより、原信号より少ない輝度階調数を擬似中間
   調表示により補って滑らかな画像を再現するようにした
   ディスプレイ装置の中間調表示回路において、第１フレ
   ームパターン発生回路３５と、この第１フレームパター
   ン発生回路３５のパターンとドット数が略等しく、かつ
   配列の異なるパターンを発生する第２フレームパターン
   発生回路３６と、これら第１フレームパターン発生回路
   ３５と第２フレームパターン発生回路３６とのパターン
   を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各信号のフレーム毎
   に交互に切換え出力するフレーム切換え回路３７とを具
   備してなることを特徴とするディスプレイ装置の中間調
   表示回路。
4. 【請求項４】 表示画面をＭ×Ｎ画素単位で区分した小
   面積ブロック内で点灯するドット数を変えて記憶したパ
   ターンの中から、量子化されて入力した赤（Ｒ）、緑
   （Ｇ）、青（Ｂ）の各信号レベルに対応して選択出力す
   ることにより、原信号より少ない輝度階調数を擬似中間
   調表示により補って滑らかな画像を再現するようにした
   ディスプレイ装置の中間調表示回路において、第１フレ
   ームパターン発生回路３５と、この第１フレームパター
   ン発生回路３５のパターンとドット数が略等しく、かつ
   配列の異なるパターンを発生する第２フレームパターン
   発生回路３６と、これら第１フレームパターン発生回路
   ３５と第２フレームパターン発生回路３６とのパターン
   を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各信号のフレーム毎
   に交互に切換え出力するフレーム切換え回路３７とを具
   備し、前記第２フレームパターン発生回路３６の第２フ
   レームパターン４０は、第１フレームパターン発生回路
   ３５の第１フレームパターン３９と第２フレームパター
   ン発生回路３６の第２フレームパターン４０を重ね、か
   つパターンが縦方向と横方向に連続したとき、ドットの
   ある点とドットのない点が略一様になるような配列とし
   たことを特徴とするディスプレイ装置の中間調表示回
   路。