(57)【要約】【課題】複数行に対して同時にアドレスを行いながら、画像全体としての誤差を最小にし、画質の向上を確実に実現する。【解決手段】表示装置１は、ブロック毎の選択パターンを定義した選択パターンテーブル１３を備える。表示装置１のデータ決定部３は、ブロック毎に、データ変換テーブル１２を用いて、当該ブロックにおいて元の画像データと表示用の画像データとの間の誤差がブロック内の画像データ全体として最小になるように、かつ、同じ重みの所定のＳＦについて隣接する行のビット値が同じになるように、表示用の画像データを決定する。データ決定部３は、表示用の画像データを複数決定した場合、選択パターンテーブル１３を用いて、当該ブロックの選択パターンを抽出し、抽出した選択パターンに基づいて、複数の表示用の画像データから１個の表示用の画像データを選択する。【選択図】図１
2013113876.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
行方向及び列方向に配列した複数の画素を階調表示する際に、前記画素についての元の画像データを、ビット位置を示すサブフィールド毎のビット値からなる表示用画像データに変換し、前記画素を選択するアドレス期間と、前記選択した画素を、前記ビット位置の重みに応じた時間分前記ビット値に基づいて発光させる表示期間とからなるサブフィールドの処理により、前記表示用画像データに従って前記階調表示を行う表示装置において、
所定行数の複数の画像データを単位とするブロック毎に、当該ブロックにおいて複数の前記元の画像データと複数の前記表示用画像データとの間の誤差が最小になり、かつ、所定のサブフィールドについて、前記所定行数内で連続する複数行のビット値が同じになるように、前記階調表示を行う表示用画像データを決定するデータ決定部と、
前記所定のサブフィールドのアドレス期間において、前記連続する複数行の画素に対して同時に走査するドライバ部と、を備え、
前記データ決定部が、
前記階調表示を行う表示用画像データとして複数の表示用画像データを決定した場合、前記ブロック毎に予め設定された選択条件に従って、前記複数の表示用画像データから１個の表示用画像データを選択する、ことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の表示装置において、
前記データ決定部が、
前記階調表示を行う表示用画像データとして複数の表示用画像データを決定した場合、前記ブロック毎に予め設定された選択条件に従って、所定のブロックの表示用画像データと前記所定のブロックに対して上下左右に位置する隣接ブロックの表示用画像データとが異なるように、前記複数の表示用画像データから１個の表示用画像データを選択する、ことを特徴とする表示装置。
【請求項３】
請求項１に記載の表示装置において、
前記データ決定部が、
前記階調表示を行う表示用画像データとして複数の表示用画像データを決定した場合、前記ブロック毎に予め設定された選択条件に従って、各ブロックの表示用画像データがランダムになるように、前記複数の表示用画像データから１個の表示用画像データを選択する、ことを特徴とする表示装置。
【請求項４】
行方向及び列方向に配列した複数の画素を階調表示する際に、前記画素についての元の画像データを、ビット位置を示すサブフィールド毎のビット値からなる表示用画像データに変換し、前記画素を選択するアドレス期間と、前記選択した画素を、前記ビット位置の重みに応じた時間分前記ビット値に基づいて発光させる表示期間とからなるサブフィールドの処理により、前記表示用画像データに従って前記階調表示を行う方法において、
所定行数の複数の画像データを単位とするブロック毎に、当該ブロックにおいて複数の前記元の画像データと複数の前記表示用画像データとの間の誤差が最小になり、かつ、所定のサブフィールドについて、前記所定行数内で連続する複数行のビット値が同じになるように、前記階調表示を行う表示用画像データを決定するステップと、
前記ステップにて、前記階調表示を行う表示用画像データとして複数の表示用画像データを決定した場合、前記ブロック毎に予め設定された選択条件に従って、前記複数の表示用画像データから１個の表示用画像データを選択するステップと、
前記所定のサブフィールドのアドレス期間において、前記連続する複数行の画素に対して同時に走査するステップと、
を有することを特徴とする表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）等のマトリクス型表示装置及び表示方法に関し、特に、画像データを表示するフィールドを複数のサブフィールドに分割し、これらの複数のサブフィールドを足し合わせて階調表示する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、マトリクス状に配置された電極に電圧を印加することにより、水平方向（行方向）及び垂直方向（列方向）に多数配置された画素を選択して発光させるマトリクス型表示装置が知られている。この表示装置は、画像データを表示するための時間に相当するフィールドを複数のサブフィールド（以下、「ＳＦ」という。）に時間的に分割し、分割したそれぞれのＳＦの表示時間に重み付けをし、これらのＳＦを足し合わせて（時間積分して）画像表示する。これにより、人の眼に映る画像の時間的な積分作用によって、階調表示を実現することができる。
【０００３】
例えば、特許文献１には、表示パネルに２５６階調の画像表示を行うために、１フィールドを８つのＳＦに分割し、１，２，４，８，１６，３２，６４，１２８の重み付けを各ＳＦに持たせ、これらのＳＦを足し合わせることにより画像表示を行う表示装置（第１の表示装置）が記載されている。
【０００４】
この第１の表示装置は、１画素あたり８ビットの画像データを、表示パネルに２５６階調表示するにあたり、８ビットの画像データをＳＦ１〜ＳＦ８までの８種類の２値の画像データに変換する。そして、変換した２値の画像データに従って、ＳＦ１〜ＳＦ８の処理をそれぞれ行うことにより、２５６階調の画像表示を行う。
【０００５】
図１２は、従来の第１の表示装置におけるＳＦ毎の画像データを説明する図である。表示パネルを構成する各画素において、８ビットの画像データがＳＦ１〜ＳＦ８毎の２値の画像データに変換され、変換された画像データが表示のためにそのまま用いられる。図１２には、各行の所定列の画素におけるＳＦ１〜ＳＦ８の２値の画像データが示されている。
【０００６】
図１３は、従来の第１の表示装置における駆動タイミングを説明する図である。図１３に示すように、行及び列により特定される８ビットの画像データは、１フィールドの処理によって、２５６階調表示される。１フィールドは、ＳＦ１〜ＳＦ８の８つのＳＦに分割され、各ＳＦは、アドレス期間ａ１〜ａ８及び表示期間ｂ１〜ｂ８により構成される。アドレス期間ａ１〜ａ８は、発光させる画素を選択するための処理が行われる期間であり、全て同じ時間長である。表示期間ｂ１〜ｂ８は、アドレス期間ａ１〜ａ８により選択された画素を、重みに応じて所定時間分発光させるための処理が行われる期間であり、表示期間ｂ１が最も短い時間長であり、表示期間ｂ８が最も長い時間長である。
【０００７】
８ビットの画像データが変換されたＳＦ１〜ＳＦ８の２値の画像データにより、その画素は、その重みに応じて表示期間ｂ１〜ｂ８の所定時間分発光する。例えば、８ビットの画像データがＳＦ１〜ＳＦ８の２値の画像データ（「１０１００１００」：左側が下位ビット、右側が上位ビットとする。以下、同じ。）に変換された場合、その画素は、ＳＦ１のアドレス期間ａ１において選択され、表示期間ｂ１が実行されて、その時間分発光する。そして、ＳＦ３，６のアドレス期間ａ３，ａ６において選択され、同様に表示期間ｂ３，ｂ６が実行されて、その時間分発光する。ＳＦ２，ＳＦ４，ＳＦ５，ＳＦ７，ＳＦ８では画素は選択されないから発光しない。このようにして、その画素は、ＳＦ１，ＳＦ３，ＳＦ６における時間分発光することにより、階調表示がなされる。
【０００８】
図１４は、ＳＦを構成するアドレス期間及び表示期間を説明する図である。横軸は経過時間を示しており、縦軸は、経過時間に対するアドレス電極パルス、走査電極パルス及び維持電極パルスを示しており、これらのパルスはそれぞれの画素の電極に印加される。アドレス期間において、列数ｎの画素に対応するアドレス電極パルスが、所定のパルス幅にて、行毎に印加される。画素を発光させる場合にはアドレス電極パルスが印加され、発光させない場合には印加されない。また、行数Ｍの画素に対応する走査電極パルス０〜Ｍ−１が、アドレス電極パルスと同じパルス幅にてそれぞれ印加される。アドレス電極パルスと走査電極パルスとが同時に印加された画素では、セルが放電して発光する。放電したセルでは、電極を覆う誘電体上に電荷が蓄積しており、その後の一定期間内であれば、再び放電を発生させることができる。
【０００９】
一方、表示期間において、行数Ｍの画素に対応する走査電極パルスと維持電極パルスが交互に印加される。これにより、セルでは放電と充電が繰り返されて発光が継続する。図１３に示した表示期間ｂ１〜ｂ８は、この繰り返しの数によって時間長が異なっている。
【００１０】
このように、行数Ｍ及び列数Ｎの画素により構成される表示パネルにおいて、各ＳＦは、１行同時アドレスであり、１アドレス期間で１行のデータが書き込まれる。しかしながら、この第１の表示装置では、行数が増加したり、表示するビット数が多くなったりすると、アドレスの回数が増えてアドレス時間が長くなり、充分なアドレスパルス幅を取ることができなくなる。また、輝度が低下したり、フレームレートが低下したりする問題の他、アドレス電極パルスの電力が増加する等の問題がある。
【００１１】
このような第１の表示装置の問題を解決するために、所定のＳＦにおいて、連続する複数行のデータを同値にし、複数行を同時にアドレスして１アドレス期間で複数行のデータを書き込むことにより、マルチラン同時走査駆動にて画像表示を行う表示装置（第２の表示装置）が知られている。この第２の表示装置によれば、アドレス期間を短縮することができるから、前述の問題を解決することができる。しかしながら、トレードオフとして、入力データである元の画像データと表示データである表示用の画像データとの間で誤差が生じ、画質が劣化するという問題があった。
【００１２】
このような第２の表示装置の問題を解決するために、例えば、非特許文献１の表示装置（第３の表示装置）が知られている。この第３の表示装置は、実用的な処理時間の範囲で、隣接する所定行数の画像データを単位として、元の画像データと表示用の画像データとの間の誤差が最小になるように、ＳＦ内で垂直方向に隣接する複数行を同じ値に設定し、複数行を同時にアドレスするマルチラン同時走査駆動を行うものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特許第３２５９２５３号公報
【非特許文献】
【００１４】
【非特許文献１】薄井武順、他５名、「ＰＤＰのマルチライン同時走査駆動法における画素値決定法に関する検討」、映像情報メディア学会２０１０年冬季大会講演予稿集、社団法人映像情報メディア学会、平成２２年１１月２６日
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
前述した第３の表示装置では、複数行を同時にアドレスし、１アドレス期間で複数行のデータを書き込むから、アドレス期間を短くすることができる。また、隣接する所定行数の画像データを単位として、元の画像データと表示用の画像データとの間の誤差を最小にするから、表示画像全体として画質を向上させることができる。
【００１６】
しかしながら、第３の表示装置では、誤差が最小となる表示用の画像データが必ずしも１個のみに特定されるとは限らず、複数の候補が特定される場合がある。非特許文献１には、第３の表示装置についてテーブルを用いた表示用の画像データの特定手法について記載されているが、誤差が最小となる表示用の画像データの候補が複数特定された場合の処理については何ら言及していない。非特許文献１では、複数の表示用の画像データの候補から１個の表示用の画像データを決定する手法は明らかでないが、場合によっては、表示画像全体として画質の向上の実現が不十分になり、画質の劣化が顕著になることもあり得る。
【００１７】
本願の発明者らの実験（コンピュータシミュレーション）によれば、非特許文献１に記載された第３の表示装置において、隣接する４行の画像データを単位とした場合に、表示画像全体のうちの約３０％について、誤差が最小となる表示用の画像データの候補が複数特定されることがあり得るという実験結果を得た。この場合の表示画像は、約３０％の画像領域内で、例えば人の髪の毛の色が赤くなったりして、画質の劣化が見られた。このような結果を踏まえ、元の画像データと表示用の画像データとの間の誤差を最小化する際に、表示用の画像データの候補が複数特定された場合であっても、表示画像全体として画質の向上を確実に実現し、画質の劣化を抑えることが可能な表示装置が望まれていた。
【００１８】
そこで、本発明は前記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、複数行に対して同時にアドレスを行いながら、画像全体としての誤差を最小にし、画質の向上を確実に実現可能な表示装置及び表示方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
前記目的を達成するために、本発明による表示装置は、行方向及び列方向に配列した複数の画素を階調表示する際に、前記画素についての元の画像データを、ビット位置を示すサブフィールド毎のビット値からなる表示用画像データに変換し、前記画素を選択するアドレス期間と、前記選択した画素を、前記ビット位置の重みに応じた時間分前記ビット値に基づいて発光させる表示期間とからなるサブフィールドの処理により、前記表示用画像データに従って前記階調表示を行う表示装置において、所定行数の複数の画像データを単位とするブロック毎に、当該ブロックにおいて複数の前記元の画像データと複数の前記表示用画像データとの間の誤差が最小になり、かつ、所定のサブフィールドについて、前記所定行数内で連続する複数行のビット値が同じになるように、前記階調表示を行う表示用画像データを決定するデータ決定部と、前記所定のサブフィールドのアドレス期間において、前記連続する複数行の画素に対して同時に走査するドライバ部と、を備え、前記データ決定部が、前記階調表示を行う表示用画像データとして複数の表示用画像データを決定した場合、前記ブロック毎に予め設定された選択条件に従って、前記複数の表示用画像データから１個の表示用画像データを選択する、ことを特徴とする。
【００２０】
また、本発明による表示装置は、前記データ決定部が、前記階調表示を行う表示用画像データとして複数の表示用画像データを決定した場合、前記ブロック毎に予め設定された選択条件に従って、所定のブロックの表示用画像データと前記所定のブロックに対して上下左右に位置する隣接ブロックの表示用画像データとが異なるように、前記複数の表示用画像データから１個の表示用画像データを選択する、ことを特徴とする。
【００２１】
また、本発明による表示装置は、前記データ決定部が、前記階調表示を行う表示用画像データとして複数の表示用画像データを決定した場合、前記ブロック毎に予め設定された選択条件に従って、各ブロックの表示用画像データがランダムになるように、前記複数の表示用画像データから１個の表示用画像データを選択する、ことを特徴とする。
【００２２】
さらに、本発明による表示方法は、行方向及び列方向に配列した複数の画素を階調表示する際に、前記画素についての元の画像データを、ビット位置を示すサブフィールド毎のビット値からなる表示用画像データに変換し、前記画素を選択するアドレス期間と、前記選択した画素を、前記ビット位置の重みに応じた時間分前記ビット値に基づいて発光させる表示期間とからなるサブフィールドの処理により、前記表示用画像データに従って前記階調表示を行う方法において、所定行数の複数の画像データを単位とするブロック毎に、当該ブロックにおいて複数の前記元の画像データと複数の前記表示用画像データとの間の誤差が最小になり、かつ、所定のサブフィールドについて、前記所定行数内で連続する複数行のビット値が同じになるように、前記階調表示を行う表示用画像データを決定するステップと、前記ステップにて、前記階調表示を行う表示用画像データとして複数の表示用画像データを決定した場合、前記ブロック毎に予め設定された選択条件に従って、前記複数の表示用画像データから１個の表示用画像データを選択するステップと、前記所定のサブフィールドのアドレス期間において、前記連続する複数行の画素に対して同時に走査するステップと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
以上のように、本発明によれば、同時走査を行う隣接する所定行数の画像データを単位とするブロック毎に、当該ブロック内において元の画像データと表示用の画像データとの間の誤差を最小にする際に、対象となる表示用の画像データが複数存在する場合、予め設定されたブロック毎の選択条件に従って、同様の誤差を有する表示用の画像データが分散するように、複数の中から１個の表示用の画像データを選択するようにした。これにより、複数行に対して同時にアドレスを行いながら、画像全体としての誤差を最小にし、画質の向上を確実に実現することができ、画質の劣化を抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態による表示装置の構成を示すブロック図である。
【図２】駆動タイミングを説明する図である。
【図３】アドレス期間について説明する図である。
【図４】データ決定部により決定される、ＳＦ毎の表示用の画像データを説明する図である。
【図５】データ変換テーブルの構成を示す図である。
【図６】選択パターンテーブルの構成を示す図である。
【図７】データ決定部のアルゴリズムの概要を説明する図である。
【図８】データ決定部の処理を示すフローチャートである。
【図９】データ決定部による表示用の画像データＹ１〜Ｙ４を特定する処理（ステップＳ８０８）の詳細を示すフローチャートである。
【図１０】データ決定部のアルゴリズムの具体例１（誤差が最小となる表示用の画像データＹ１〜Ｙ４が１個決定された場合）を説明する図である。
【図１１】データ決定部のアルゴリズムの具体例２（誤差が最小となる表示用の画像データＹ１〜Ｙ４が複数個決定された場合）を説明する図である。
【図１２】従来の第１の表示装置におけるＳＦ毎の画像データを説明する図である。
【図１３】従来の第１の表示装置における駆動タイミングを説明する図である。
【図１４】従来の第１の表示装置におけるＳＦを構成するアドレス期間及び表示期間を説明する図である。
【図１５】ＲＧＢの画像データに対するＳＳＩＭ（Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ  ＳＩＭｉｌａｒｉｔｙ）による画質評価結果を示す図である。
【図１６】ＹＵＶの画像データに対するＳＳＩＭによる画質評価結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて詳細に説明する。
〔本発明の概要〕
本発明の実施形態による表示装置は、ＰＤＰ等の直交する行電極及び列電極により画素を選択するマトリクス型表示装置において、元の画像データをビット毎のデータに変換して表示用の画像データであるＳＦ毎のデータを生成し、画素を選択するアドレス期間と、選択した画素をビットの重みに応じた時間分発光させる表示期間とからなるサイクルによって、ＳＦの処理を時間的に重ねる（積分する）ことで、画像データの階調表示を行う。そして、アドレス期間を短縮するために、連続する複数行において、所定のＳＦの画像データを同値に設定し、その複数行に対して同時走査を行う。画質の劣化を抑えるために、同時走査を行う隣接する所定行数の画像データを単位とするブロック毎に、当該ブロック内において元の画像データと表示用の画像データとの間の誤差が最小になるように、予め設定されたデータ変換テーブルを用いて、表示用の画像データを決定する。ここで、表示用の画像データの候補が存在する場合、予め設定された選択パターンテーブルを用い、そのブロックの選択パターン（選択条件）に基づいて、同様の誤差（プラス側の誤差またはマイナス側の誤差）を有する表示用の画像データが分散するように、複数の候補から１個の表示用の画像データを選択する。これにより、表示画像全体として誤差が偏ることなく分散するようになるから、画質の向上を確実に実現することができ、画質の劣化を抑えることが可能となる。
【００２６】
このデータ変換テーブルは、元の画像データと、複数行同時走査を行うＳＦのビット値との間の全ての組合せにおいて、元の画像データと表示用の画像データとの間の誤差が前もって計算され、それらの全ての組合せのデータが収納されたテーブルである。表示装置は、表示用の画像データを決定する際に、この予め設定されたデータ変換テーブルを参照することにより、元の画像データと表示用の画像データとの間の誤差を瞬時に導出し、誤差を比較する。そして、誤差が最も小さい組合せを特定し、その組合せにおける表示用の画像データを特定する。
【００２７】
また、選択パターンテーブルは、ブロック毎に選択パターンが定義されたテーブルである。表示装置は、誤差が最小となる表示用の画像データの候補を複数決定した場合、選択パターンテーブルにおける当該ブロックの選択パターンを参照することにより、複数の候補から１個の表示用の画像データを選択する。つまり、表示装置は、元の画像データと表示用の画像データとの間の組合せの候補を複数特定した場合、複数の候補から１個の組合せを選択する。
【００２８】
〔表示装置の構成〕
まず、本発明の実施形態による表示装置の構成について説明する。図１は、本発明の実施形態による表示装置の構成を示すブロック図である。この表示装置１は、Ｍ行×Ｎ列に配列した画素を備えたＰＤＰ等のマトリクス型表示装置であり、サブフィールド変換部２、データ決定部３、フレームメモリ４、タイミングパルス発生部５、表示パネル６、データドライバ７、維持ドライバ８、アドレス電極９、走査電極１０、維持電極１１、データ変換テーブル１２及び選択パターンテーブル１３を備えている。尚、図１において、走査電極１０と維持電極１１とは別の電極であるが、説明を簡単にするために、便宜上同じ電極として示している。
【００２９】
サブフィールド変換部２は、１画素あたり８ビットの画像データを１画素毎に入力し、これを表示パネル６に２８＝２５６階調で表示するために、最下位ビットから最上位ビットまで、それぞれのビットのみからなる８種類の２値の画像データ（ビット値）に変換し、ＳＦ１〜ＳＦ８におけるＳＦ毎の２値の画像データをデータ決定部３に出力する。サブフィールド変換部２による変換処理は、タイミングパルス発生部５により発生するタイミング信号に基づいて行われる。
【００３０】
データ決定部３は、サブフィールド変換部２から、１画素の画像データ（元の画像データ）としてＳＦ１〜ＳＦ８におけるＳＦ毎の２値の画像データを入力する。ここで、同時走査を行う隣接する所定行数の画像データが予め１ブロックとして設定され、データ決定部３は、ブロック毎に処理を行う。データ決定部３は、ブロック毎に、データ変換テーブル１２を用いて、当該ブロックにおいて元の画像データと表示用の画像データとの間の誤差がブロック内の画像データ全体として最小になるように（当該ブロックにおいて複数の元の画像データと複数の表示用画像データとの間の誤差がブロック内の画像データ全体として最小になるように）かつ、同じ重みの所定のＳＦについて隣接する行のビット値が同じになるように、元の画像データを表示用の画像データに変換し、すなわち、８ビットの元の画像データをＳＦ１〜ＳＦ８までの表示用の画像データに振り分けることで、表示用の画像データに変換し、ブロック内の表示用の画像データをそれぞれ決定する。そして、データ決定部３は、決定した表示用の画像データが１個の場合、その表示用の画像データをＳＦ１〜ＳＦ８における２値の画像データとしてフレームメモリ４にそれぞれ格納する。例えば、データ決定部３は、画像データの変換の際に、後述する図４のように、４ｍ〜４ｍ＋３行において、表示用の画像データの重みが小さいＳＦ１，ＳＦ２について、ビット値が同じｄ１，ｄ２になるように設定し、ＳＦ３，４について、４ｍ，４ｍ＋１行ではビット値が同じｄ３，ｄ４になるように、４ｍ＋２，４ｍ＋３行でもビット値が同じｄ５，ｄ６になるように、それぞれ設定する。データ決定部３による決定処理は、タイミングパルス発生部５により発生するタイミング信号に基づいて行われる。データ変換テーブル１２を参照して元の画像データを表示用の画像データに変換するデータ決定部３の処理の詳細については後述する。
【００３１】
また、データ決定部３は、当該ブロックにおいて元の画像データと表示用の画像データとの間の誤差が全体として最小になるように、かつ、同じ重みの所定のＳＦについて隣接する行のビット値が同じになるように、ブロック内の表示用の画像データをそれぞれ決定したときに、決定した表示用の画像データが１個ではなく複数存在する場合（同じ誤差を有する複数の表示用の画像データが存在する場合）、選択パターンテーブル１３を用いて、そのブロックの選択パターンを特定し、特定した選択パターンに基づいて、１個の表示用の画像データを選択し、選択した表示用の画像データをＳＦ１〜ＳＦ８における２値の画像データとしてフレームメモリ４にそれぞれ格納する。すなわち、データ決定部３は、元の画像データとの間の誤差が最小となる表示用の画像データを複数決定した場合、そのブロックの選択パターンに基づいて、１個の表示用の画像データを選択する。このような選択は、複数の表示用の画像データが決定された全てのブロックに対して行われ、選択パターンテーブル１３には、ブロック毎に選択パターンが定義されている。
【００３２】
フレームメモリ４には、データ決定部３により、ＳＦ１〜ＳＦ８におけるＳＦ毎の２値の画像データ（表示用の画像データ／１画素分の画像データ）が格納され、Ｍ行×Ｎ列の画素からなる１画面のフレームを単位にして画像データを記憶する。また、フレームメモリ４から、データドライバ７により、ＳＦ１〜ＳＦ８におけるサブフィールド毎の２値の画像データが１フレーム毎に読み出される。フレームメモリ４による処理は、タイミングパルス発生部５により発生するタイミング信号に基づいて行われる。
【００３３】
タイミングパルス発生部５は、１画素あたり８ビットの画像データを入力し、その入力タイミングに従って、サブフィールド変換部２、データ決定部３、フレームメモリ４、データドライバ７及び維持ドライバ８がそれぞれの処理を行うためのタイミング信号を発生する。
【００３４】
表示パネル６は、２枚のガラス板、アドレス電極９、走査電極１０、維持電極１１等を備えており、２枚のガラス板及び隔壁で仕切られた空間の放電セルが、水平方向（行方向）及び垂直方向（列方向）に配列された複数の画素として構成されている。放電セルには希ガスが封入されている。ＳＦのアドレス期間において、データドライバ７によりアドレス電極９に電圧が加わると共に、維持ドライバ８により走査電極１０に電圧が加わると、放電が起こって紫外線が発生する。隔壁には蛍光体が塗布されており、紫外線によって蛍光体が励起され、画素が発光する。また、表示期間において、維持ドライバ８により走査電極１０及び維持電極１１に交互に電圧が加わると、放電と充電とを繰り返し、画素の発光が表示期間の時間分継続する。尚、蛍光体の発光色は放電セル毎に赤、緑及び青に塗り分けられており、画像データに応じて放電セルの画素が選択され、カラー表示が行われる。
【００３５】
データドライバ７は、フレームメモリ４から、ＳＦ１〜ＳＦ８におけるＳＦ毎の２値の画像データを１フレーム分読み出す。そして、ＳＦを構成するアドレス期間において、ＳＦ毎の２値の画像データに従い、行毎かつＳＦ毎に、駆動パルス（アドレス電極パルス）をアドレス電極９に印加する。具体的には、データドライバ７は、ＳＦ１のアドレス期間において、ＳＦ１の１行目／各列の画像データに従い、それぞれのアドレス電極パルスをアドレス電極９に印加する。そして、ＳＦ１の２行目〜Ｍ行目についても同様の処理を順次行う。また、ＳＦ２〜ＳＦ８のアドレス期間においても、１行目〜Ｍ行目について同様の処理を順次行う。アドレス電極パルスの印加により、発光させる画素が選択される。
【００３６】
本発明の実施形態では、データドライバ７は、データ決定部３により同じ２値の画像データが設定されたＳＦにおける複数行に対し、同じタイミングのアドレス電極パルスをアドレス電極９に印加する。これにより、複数行を同時に走査することから、アドレス電極９に印加するアドレス電極パルスの数を減らすことができる。すなわち、アドレス走査の数を減らすことができ、アドレス期間を短くすることができると共に、アドレス電極パルスの電力を削減することができる。
【００３７】
維持ドライバ８は、ＳＦを構成するアドレス期間において、予め設定されたタイミングにて、行毎に駆動パルス（走査電極パルス）を走査電極１０に印加する。これにより、データドライバ７からのアドレス電極パルスが同時に印加された場合、発光させる画素が選択される。また、維持ドライバ８は、ＳＦを構成する表示期間において、ＳＦ毎に異なる回数の走査電極パルスを走査電極１０に印加すると共に、走査電極パルスと対になる駆動パルス（維持電極パルス）を維持電極１１に印加する。走査電極パルス及び維持電極パルスは、交互に繰り返して印加され、ビットの重みが小さい側のＳＦほど繰り返し回数が少なく、表示期間の時間が短くなる。
【００３８】
本発明の実施形態では、維持ドライバ８は、データ決定部３により同じ２値の画像データが設定されたＳＦにおける複数行に対し、それぞれの走査電極パルスを同じタイミングで走査電極１０に印加する。これにより、複数行を同時に走査するから、アドレス走査の数を減らすことができ、アドレス期間を短くすることができる。
【００３９】
データドライバ７により印加されるアドレス電極パルス、及び維持ドライバ８により印加される走査電極パルスが同時に放電セルに与えられると、放電が起こって蛍光体が励起され、画素が発光する。これにより、アドレス期間が実行される。そして、表示期間において、維持ドライバ８により印加される走査電極パルス及び維持電極パルスが交互に放電セルに与えられると、放電と充電とが繰り返され、画素の発光が継続する。これにより、表示期間が実行される。このように、ＳＦの２値の画像データに従ってアドレス期間が実行され、アドレス期間が実行されて選択された画素は、ＳＦの重みに応じた時間長の表示期間を実行して発光する。そして、ＳＦ１からＳＦ８までのＳＦを実行することにより、画像データに応じた２５６階調の表示を行うことができる。
【００４０】
〔駆動タイミング〕
次に、駆動タイミングについて説明する。図２は、図１に示した表示装置１における駆動タイミングを説明する図であり、図３は、図２に示したＳＦを構成するアドレス期間について説明する図である。表示装置１は、後述する図４に示すように、８ビットの画像データを表示する際に、８ビットの階調を１，２，４，８，１６，３２，６４，１２８の重みを持つＳＦ１〜ＳＦ８で表示する場合、４行（４ｍ〜４ｍ＋３行目）の画像データを１ブロックとして扱い、ブロック毎に処理を行う。具体的には、表示装置１は、１と２の重みを持つＳＦ１，ＳＦ２の隣接する４行（４ｍ〜４ｍ＋３行目）の画像データを同じ値に設定し、隣接する４行に対して同時にアドレスを行い、４と８の重みを持つＳＦ３，ＳＦ４の隣接する２行の画像データ（４ｍ，４ｍ＋１、及び４ｍ＋２，４ｍ＋３行目）を同じ値に設定し、隣接する２行に対して同時にアドレスを行う。表示装置１は、１６，３２，６４，１２８の重みを持つＳＦ５〜ＳＦ８については従来どおり１行毎にアドレスを行う。
【００４１】
図２を参照して、１フィールドは、ＳＦ１〜ＳＦ８の８つのＳＦに分割され、各ＳＦは、アドレス期間ａ１〜ａ８及び表示期間ｂ１〜ｂ８により構成される。アドレス期間ａ１〜ａ８は全てが同じ時間長（アドレス回数）ではなく、ａ５〜ａ８の時間長が最も長く、ａ３，ａ４の時間長がａ５〜ａ８の１／２であり、ａ１，ａ２の時間長がａ５〜ａ８の１／４であることがわかる。表示期間ｂ１〜ｂ８は、表示期間ｂ１が最も短い時間長であり、表示期間ｂ８が最も長い時間長である。
【００４２】
図３を参照して、アドレス期間について詳細に説明する。横軸は経過時間を示しており、縦軸は、経過時間に対するアドレス電極パルス及び走査電極パルス４ｍ〜４ｍ＋３を示しており、これらのパルスはそれぞれの電極に印加される。ＳＦ１のアドレス期間ａ１では、ｎ列のアドレス電極パルスが連続した４行のブロック毎に同じタイミングでアドレス電極９に印加され、走査電極パルスも連続した４行のブロック毎に同じタイミングで走査電極１０に印加される。ＳＦ２のアドレス期間ａ２についても同様である。具体的には、ｎ列のアドレス電極パルスと連続した４行分の走査電極パルス４ｍ〜４ｍ＋３とが、同時にそれぞれの電極に印加される。これにより、アドレス期間ａ１，ａ２の時間長は、アドレス期間ａ５，ａ６の時間長ｔに対して１／４に短くすることができる。
【００４３】
また、ＳＦ３のアドレス期間ａ３では、ｎ列のアドレス電極パルスが連続した２行毎に同じタイミングでアドレス電極９に印加され、走査電極パルスも連続した２行毎に同じタイミングで走査電極１０に印加される。ＳＦ４のアドレス期間ａ４についても同様である。具体的には、ｎ列の第１のアドレス電極パルスと連続した２行分の走査電極パルス４ｍ，４ｍ＋１とが、同時にそれぞれの電極に印加され、ｎ列の第２のアドレス電極パルスと連続した２行分の走査電極パルス４ｍ＋２，４ｍ＋３とが、同時にそれぞれの電極に印加される。これにより、アドレス期間ａ３，ａ４の時間長は、アドレス期間ａ５，ａ６の時間長ｔに対して１／２に短くすることができる。
【００４４】
また、ＳＦ５のアドレス期間ａ５では、ｎ列のアドレス電極パルスが１行毎にアドレス電極９に印加され、走査電極パルスも１行毎に走査電極１０に印加される。ＳＦ６〜ＳＦ８のアドレス期間ａ６〜ａ８についても同様である。具体的には、アドレス電極パルスと走査電極パルス４ｍとが同時に電極に印加され、引き続き、アドレス電極パルスと走査電極パルス４ｍ＋１とが同時に印加される。走査電極パルス４ｍ＋２，４ｍ＋３についても同様である。これらのアドレス期間ａ５〜ａ８の時間長は、時間長ｔとなる。
【００４５】
このように、データドライバ７は、データ決定部３により、ＳＦ１及びＳＦ２について、同一の画像データに従い隣接する４行のブロック毎に、アドレス電極パルスをアドレス電極９に印加する。また、維持ドライバ８は、ＳＦ１及びＳＦ２について、隣接する４行のブロック毎に同じタイミングで走査電極パルスを走査電極１０に印加する。これにより、アドレス電極９に印加するアドレス電極パルスの数を１／４に減らすことができ、アドレス期間を１／４に短くすることができる。
【００４６】
同様に、データドライバ７は、データ決定部３により、ＳＦ３及びＳＦ４について、同一の画像データに従い隣接する２行毎に、アドレス電極パルスをアドレス電極９に印加する。また、維持ドライバ８は、ＳＦ３及びＳＦ４について、隣接する２行毎に同じタイミングで走査電極パルスを走査電極１０に印加する。これにより、アドレス電極９に印加するアドレス電極パルスの数を１／２に減らすことができ、アドレス期間を１／２に短くすることができる。
【００４７】
〔データ決定部〕
次に、図１に示した表示装置１のデータ決定部３について詳細に説明する。前述のとおり、データ決定部３は、ブロック毎に、データ変換テーブル１２を用いて、当該ブロックにおいて元の画像データと表示用の画像データとの間の誤差が全体として最小になるように、かつ、同じ重みの所定のＳＦについて隣接する行のビット値が同じになるように、ブロック内の表示用の画像データをそれぞれ決定する。また、決定した表示用の画像データが複数存在する場合、選択パターンテーブル１３を用いて、１個の表示用の画像データを選択する。
【００４８】
図４は、データ決定部３により決定される、ＳＦ毎の表示用の画像データを説明する図である。図４に示すように、複数行同時走査を行う隣接する４行（４ｍ〜４ｍ＋３行目）の画像データを単位としたブロック毎に、処理が行われる。ブロックを構成する４行の画像データについて、元の画像データをＸ１〜Ｘ４、変換後の画像データである表示用の画像データをＹ１〜Ｙ４とし、複数行同時走査を行うＳＦのビット値をｄ１〜ｄ６とする。尚、ＸｉとＹｉ（ｉ＝１〜４）との間の二乗誤差をδｉとする。
【００４９】
表示用の画像データＹ１〜Ｙ４におけるそれぞれのＳＦ１〜ＳＦ８の画像データは、ブロック毎に、当該ブロックにおいて元の画像データと表示用の画像データとの間の誤差が全体として最も小さくなるように設定される。表示用の画像データＹ１〜Ｙ４は、重みが小さいＳＦ１，ＳＦ２について、ビット値が同じｄ１，ｄ２になるように設定され、ＳＦ３，４について、最初の２行ではビット値が同じｄ３，ｄ４になるように、次の２行でもビット値が同じｄ５，ｄ６になるようにそれぞれ設定される。すなわち、ビットの重みが小さいＳＦほど、ビット値が同一になる行数が多くなるように設定される。ビットの重みが小さいＳＦの画像データを変更しても、画質に与える影響がさほど大きくないから、画質劣化を抑えることができる。
【００５０】
（データ変換テーブル）
次に、データ決定部３がデータ変換を行う際に用いるデータ変換テーブル１２の構成について説明する。図５は、その構成を示す図である。このデータ変換テーブル１２は、表示装置１が実際に動作する前に、予め作成される。データ変換テーブル１２は、元の画像データＸ、ＳＦ１のビット値を示すｄ１、ＳＦ２のビット値を示すｄ２、ＳＦ３のビット値を示すｄ３，ｄ５、ＳＦ４のビット値を示すｄ４，ｄ６、表示用の画像データＹ、及び誤差δの各項目により構成される。元の画像データＸ及び表示用の画像データＹは０〜２５５の値であり、ｄ１〜ｄ６は０または１のビット値であり、誤差δは、元の画像データＸと表示用の画像データＹとの間の二乗誤差である。誤差δを二乗誤差とすることにより、元の画像データＸと表示用の画像データＹとの間の誤差を、画像を見る人間の視覚特性に適合させることができ、二乗誤差に基づいて表示用の画像データが特定されることで、画質向上を実現することができる。
【００５１】
元の画像データＸと、ｄ１，ｄ２，ｄ３（またはｄ５），ｄ４（またはｄ６）のビット値との間の組合せは、例えば、元の画像データＸ＝０の場合、ｄ１，ｄ２，ｄ３（またはｄ５），ｄ４（またはｄ６）のビット値の組合せが２４＝１６通り存在し、元の画像データＸ＝１の場合も１６通り存在する。したがって、元の画像データＸが８ビットであって、そのデータ範囲が０〜２５５の場合、２５６×１６＝４０９６通り存在することになる。つまり、図５のデータ変換テーブル１２では、元の画像データＸに対して、４０９６通りのｄ１，ｄ２，ｄ３（またはｄ５），ｄ４（またはｄ６）のビット値の組合せが存在する。
【００５２】
そして、表示用の画像データＹは、元の画像データＸと、ＳＦ１〜ＳＦ４のビット値ｄ１，ｄ２，ｄ３（またはｄ５），ｄ４（またはｄ６）及びＳＦ５〜ＳＦ８のビット値からなる画像データとの間の差が最小となるデータが設定される。例えば、図５の（１）の箇所において、元の画像データＸ＝０、ｄ１，ｄ２，ｄ３（またはｄ５），ｄ４（またはｄ６）＝（１１００）の場合、表示用の画像データＹは、元の画像データＸ＝０との間の差が最小となるデータ、すなわち、ＳＦ５〜ＳＦ８＝０のときの画像データ＝（１１００００００）となる。つまり、表示用の画像データＹ＝３となり、誤差δ＝（０−３）２＝９となる。また、図５の（２）の箇所において、元の画像データＸ＝２５５、ｄ１，ｄ２，ｄ３（またはｄ５），ｄ４（またはｄ６）＝（１０１１）の場合、表示用の画像データＹは、元の画像データＸ＝２５５との間の差が最小となるデータ、すなわち、ＳＦ５〜ＳＦ８＝１１１１のときの画像データ＝（１０１１１１１１）となる。つまり、表示用の画像データＹ＝２５３となり、誤差δ＝（２５５−２５３）２＝４となる。
【００５３】
このように、元の画像データＸ、ＳＦ１〜ＳＦ４のビット値ｄ１，ｄ２，ｄ３（またはｄ５），ｄ４（またはｄ６）、元の画像データＸとＳＦ１〜ＳＦ４のビット値ｄ１，ｄ２，ｄ３（またはｄ５），ｄ４（またはｄ６）及びＳＦ５〜ＳＦ８のビット値からなる画像データとの間の差が最小となる表示用の画像データＹ、誤差δからなるデータ変換テーブル１２が予め設定される。つまり、データ変換テーブル１２は、元の画像データＸと、複数行同時走査を行うＳＦのビット値の全ての組合せ毎に、元の画像データＸと表示用の画像データＹとの間の誤差が予め計算され、それらの全ての組合せが収納されたテーブルである。
【００５４】
（選択パターンテーブル）
次に、データ決定部３が表示用の画像データを複数決定した際に用いる選択パターンテーブル１３の構成について説明する。図６は、その構成を示す図である。この選択パターンテーブル１３は、表示装置１が実際に動作する前に予め作成され、Ｍ行×Ｎ列の画素からなる１画面のフレームに対し、選択パターンＡ，Ｂがブロック毎に定義されている。０，１，２，・・・，Ｎ−１は、フレームの水平方向において、ブロックの位置を特定するための番号（列番号）を示し、０，１，２，・・・，Ｍ／４−１は、フレームの垂直方向において、ブロックの位置を特定するための番号を示す。Ｍは４の倍数とする。
【００５５】
図６に示す選択パターンテーブル１３は、任意のブロックにおける選択パターンと、そのブロックを中心とした上下左右の隣接ブロックにおける選択パターンとが異なるように定義されている。例えば、水平方向の番号２及び垂直方向の番号２のブロックにおける選択パターンはＡであり、その上下左右の隣接ブロックにおける選択パターンは全てＢであり、選択パターンが異なっている。他のブロックにおいても同様である。
【００５６】
元の画像データＸに対し、複数行同時走査を行うＳＦのビット値の組合せを示す番号をｋとした場合、例えば、選択パターンＡは、決定された複数の表示用の画像データに対応する複数のｋのうち、最も小さいｋを選択することを示し、選択パターンＢは、最も大きいｋを選択することを示す。つまり、データ決定部３により２個の表示用の画像データが決定され、これらの２個の表示用の画像データに対応してｋ＝ｋ１，ｋ２（ｋ１＜ｋ２）である場合、選択パターンＡは、ｋ＝ｋ１を選択することを示し、選択パターンＢは、ｋ＝ｋ２を選択することを示す。
【００５７】
尚、選択パターンテーブル１３は、選択パターンＡ，Ｂがブロック毎にランダムに配置されるように定義してもよいし、３以上の表示用の画像データが決定されることを想定して３以上の異なる選択パターンを定義するようにしてもよい。また、任意のブロックにおける選択パターンと、そのブロックを中心とした上下左右及び斜めの隣接ブロックにおける選択パターンとが異なるように定義するようにしてもよい。要するに、同一の選択パターンが１画面のフレーム全体として偏ることなく分散するように配置されていればよい。表示パネル６に表示される１画面のフレームにおいて、選択パターンが分散することにより、表示用の画像データが分散し、誤差も分散し、同じ誤差（プラス側の誤差またはマイナス側の誤差）を有する表示用の画像データが同じ領域に偏ることがなく、画質劣化を抑えることができるからである。また、選択パターンテーブル１３に、例えば４個の選択パターンＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄが定義され、データ決定部３により４個の表示用の画像データが決定された場合、選択パターンＡは、決定された４個の表示用の画像データに対応する４個のｋのうち最も小さいｋを選択することを示し、選択パターンＤは、最も大きいｋを選択することを示し、選択パターンＢは、選択パターンＡの次に小さいｋを選択することを示し、選択パターンＣは、選択パターンＤの次に大きいｋを選択することを示すようにしてもよい。また、選択パターンテーブル１３に、例えば４個の選択パターンＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄが定義され、データ決定部３により２個の表示用の画像データが決定された場合、選択パターンＡ，Ｂは、決定された２個の表示用の画像データに対応する２個のｋのうち小さい方のｋを選択することを示し、選択パターンＣ，Ｄは、大きい方のｋを選択することを示すようにしてもよい。
【００５８】
このように、データ決定部３が表示用の画像データを複数決定した場合に、フレーム内の画素位置に応じたブロック毎に、どの表示用の画像データを選択するかを示す選択パターンテーブル１３が予め設定される。１画面のフレーム内で選択パターンが分散するように定義した選択パターンテーブル１３を用いることにより、表示用の画像データが分散し、すなわち誤差が分散するから、同じ誤差（プラス側の誤差またはマイナス側の誤差）を有する表示用の画像データが同じ領域に偏ることがなく、画質劣化を抑えることができる。
【００５９】
（データ決定部／処理）
次に、データ決定部３の処理について詳細に説明する。図７は、データ決定部３のアルゴリズムの概要を説明する図であり、図８は、データ決定部３の処理を示すフローチャートである。また、図１０は、データ決定部３のアルゴリズムの具体例１（誤差が最小となる表示用の画像データＹ１〜Ｙ４が１個決定された場合）を説明する図であり、図１１は、データ決定部１３のアルゴリズムの具体例２（誤差が最小となる表示用の画像データＹ１〜Ｙ４が複数個決定された場合）を説明する図である。図７及び図８において、以下に示すステップＳ８０１〜ステップＳ８０９の処理は、ブロック毎に行われる。
【００６０】
まず、データ決定部３は、サブフィールド変換部２から、ブロックを構成する元の画像データＸ１〜Ｘ４を入力し（ステップＳ８０１）、パラメータｋ＝０を設定する（ステップＳ８０２）。ここで、ｋは、ｄ１〜ｄ６の各ビット値の重みを考慮した数値である。例えば、ｋ＝０はｄ１〜ｄ６＝（００００００）を示し、ｋ＝１はｄ１〜ｄ６＝（１０００００）を示し、同様に、ｋ＝６２はｄ１〜ｄ６＝（０１１１１１）を示し、ｋ＝６３はｄ１〜ｄ６＝（１１１１１１）を示している。
【００６１】
図１０の具体例では、データ決定部３は、画像データＸ１＝４７，Ｘ２＝６０，Ｘ３＝４４，Ｘ４＝４７を入力する。また、図１１の具体例では、データ決定部３は、画像データＸ１＝３２，Ｘ２＝４０，Ｘ３＝４０，Ｘ４＝４８を入力する。
【００６２】
図７及び図８に戻って、データ決定部３は、図５に示したデータ変換テーブル１２から、元の画像データＸ＝Ｘ１，ｋ＝０（すなわち、ｄ１〜ｄ６＝（００００００））における表示用の画像データＹ＝Ｙ１及び誤差δ＝δ１を抽出し、同様に、元の画像データＸ＝Ｘ２〜Ｘ４，ｋ＝０における表示用の画像データＹ＝Ｙ２〜Ｙ４及び誤差δ＝δ２〜δ４を抽出する（ステップＳ８０３）。そして、データ決定部３は、誤差Δｋ＝δ１＋δ２＋δ３＋δ４を計算し（ステップＳ８０４）、ｋ＝ｋ＋１を計算してｄ１〜ｄ６を再設定する（ステップＳ８０５）。
【００６３】
データ決定部３は、ｋが６３よりも大きいか否か（ｋ＞６３であるか否か）を判定し（ステップＳ８０６）、ｋが６３よりも大きい（ｋ＞６３）、すなわちｋ＝６４であると判定した場合（ステップＳ８０６：Ｙ）、ステップＳ８０７へ移行する。一方、データ決定部３は、ステップＳ８０６において、ｋが６３よりも大きくない（ｋ＞６３でない）と判定した場合（ステップＳ８０６：Ｎ）、ステップＳ８０３へ移行し、ステップＳ８０５にて計算した新たなｋについての処理を行う。
【００６４】
図１０の具体例１では、データ決定部３は、ｋ＝０のとき、すなわちｄ１〜ｄ６＝（００００００）のとき、データ変換テーブル１２から、表示用の画像データＹ１＝４８，Ｙ２＝６４，Ｙ３＝４８，Ｙ４＝４８、及び誤差δ１＝１，δ２＝１６，δ３＝１６，δ４＝１を抽出し、誤差Δ０＝１＋１６＋１６＋１＝３４を計算する。図１１の具体例２では、データ決定部３は、ｋ＝０のとき、すなわちｄ１〜ｄ６＝（００００００）のとき、データ変換テーブル１２から、表示用の画像データＹ１＝３２，Ｙ２＝３２，Ｙ３＝３２，Ｙ４＝４８、及び誤差δ１＝０，δ２＝６４，δ３＝６４，δ４＝０を抽出し、誤差Δ０＝０＋６４＋６４＋０＝１２８を計算する。同様に、データ決定部３は、ｋ＝１〜６３のときの表示用の画像データＹ１〜Ｙ４及び誤差δ１〜δ４を抽出し、誤差Δ１〜Δ６３を計算する。
【００６５】
図７及び図８に戻って、データ決定部３は、ステップＳ８０６から移行して、ｋ＝０〜６３における全ての誤差Δｋのうち、誤差Δｋが最小となるｋ＝ｋmin；（ｄ１，ｄ２，・・・，ｄ６）を特定し（ステップＳ８０７）、ｋ＝ｋminにおける表示用の画像データＹ１〜Ｙ４を特定する（ステップＳ８０８）。そして、データ決定部３は、ステップＳ８０８において特定した表示用の画像データＹ１〜Ｙ４を、元の画像データＸ１〜Ｘ４全体に対し最小の誤差を有する表示用の画像データＹ１〜Ｙ４として決定し、これらをフレームメモリ４に出力する（ステップＳ８０９）。尚、データ決定部３は、ステップＳ８０７において、誤差Δｋが最小となるｋ＝ｋminを複数特定する場合があり得る。この場合の処理については、後述する図９にて説明する。
【００６６】
図９は、図８に示すフローチャートのうち、表示用の画像データＹ１〜Ｙ４を特定する処理（ステップＳ８０８）の詳細を示すフローチャートである。データ決定部３は、ステップＳ８０７において特定したｋ＝ｋminが複数個であるか否かを判定し（ステップＳ９０１）、ｋ＝ｋminが複数個であると判定した場合（ステップＳ９０１：Ｙ）、ステップＳ９０２へ移行し、ｋ＝ｋminが１個であると判定した場合（ステップＳ９０１：Ｎ）、ステップＳ９０４へ移行する。
【００６７】
データ決定部３は、ｋ＝ｋminが複数個の場合ステップＳ９０１から移行して、選択パターンテーブル１３から、Ｘ１〜Ｘ４のブロックに対応する選択パターンを抽出し（ステップＳ９０２）、その選択パターンに基づいて複数個のｋから１個のｋを選択する（ステップＳ９０３）。
【００６８】
データ決定部３は、ｋ＝ｋminが１個の場合ステップＳ９０１から移行して、またはステップＳ９０３から移行して、ｋ＝ｋminが１個の場合のｋにおける表示用の画像データＹ１〜Ｙ４、またはステップＳ９０３にて選択したｋにおける表示用の画像データＹ１〜Ｙ４を特定する（ステップＳ９０４）。
【００６９】
図１０の具体例１では、データ決定部３は、誤差Δ０〜Δ６３のうちの最小の誤差Δ６１＝１０を判定し、すなわち、誤差Δｋが最小となるｋ＝ｋmin＝６１；ｄ１〜ｄ６＝（１０１１１１）を特定し、ｋ＝ｋmin＝６１のときの表示用の画像データＹ１＝４５，Ｙ２＝６１，Ｙ３＝４５，Ｙ４＝４５を特定し、フレームメモリ４に出力する。この場合、特定された（決定された）表示用の画像データＹ１〜Ｙ４は１個である。
【００７０】
図１１の具体例２では、データ決定部３は、誤差Δ０〜Δ６３のうちの最小の誤差Δ２０＝Δ６０＝１０を判定し、すなわち、誤差Δｋが最小となる２個のｋ＝ｋmin＝２０；ｄ１〜ｄ６＝（００１０１０）及びｋ＝ｋmin＝６０；ｄ１〜ｄ６＝（００１１１１）を特定する。そして、データ決定部３は、選択パターンテーブル１３から、そのブロックに対応する選択パターンを抽出する。例えば、抽出した選択パターンが前述のＡの場合、選択パターンＡに基づいて、ｋ＝ｋmin＝２０，６０のうちの小さい方のｋ＝ｋmin＝２０を選択し、ｋ＝ｋmin＝２０のときの表示用の画像データＹ１＝３６，Ｙ２＝３６，Ｙ３＝３６，Ｙ４＝５２を特定し、フレームメモリ４に出力する。一方、抽出した選択パターンが前述のＢの場合、選択パターンＢに基づいて、ｋ＝ｋmin＝２０，６０のうちの大きい方のｋ＝ｋmin＝６０を選択し、ｋ＝ｋmin＝６０のときの表示用の画像データＹ１＝２８，Ｙ２＝４４，Ｙ３＝４４，Ｙ４＝４４を特定し、フレームメモリ４に出力する。この場合、特定された（決定された）表示用の画像データＹ１〜Ｙ４は２個である。尚、表示用の画像データＹ１〜Ｙ４が３個以上の場合もあり得るが、前述と同様の手法により、選択パターンに基づいた１個のｋが選択される。
【００７１】
データ決定部３は、前述の処理を、１画面のフレームを構成する全てのブロックに対して繰り返し行うことにより、全ての画素について元の画像データを表示用の画像データに変換し、フレームメモリ４に出力する。
【００７２】
〔実験結果〕
次に、実験結果（コンピューターによるシミュレーションの結果）について説明する。図１５は、ＲＧＢの画像データに対するＳＳＩＭ（Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ  ＳＩＭｉｌａｒｉｔｙ）による画質評価結果を示す図であり、図１６は、ＹＵＶの画像データに対するＳＳＩＭによる画質評価結果を示す図である。図１５及び図１６において、（１）は、従来技術による表示装置（非特許文献１の表示装置）を用いた場合の画質評価結果のＳＳＩＭを示し、（２）は、図１に示した本発明の実施形態による表示装置１を用いた場合の画質評価結果のＳＳＩＭを示している。また、横軸の「時計」「桜」「ドラマ」「夜景」は画像データの種類を示し、縦軸はＳＳＩＭを示している。ＳＳＩＭは、元の画像データと階調表示が行われる画像データとの間で、画質を評価するために用いる構造的類似性の指数である。ＳＳＩＭの値が大きいほど、２つの画像データの類似性の度合いが高いことを示しており、つまり、階調表示が行われる画像データが元の画像データに近く、画質が良いことを示している。図１５及び図１６から、（１）の従来技術よりも（２）の本発明の実施形態の方が、全ての画像データの種類においてＳＳＩＭが大きいことがわかる。つまり、（１）の従来技術よりも（２）の本発明の実施形態の方が、元の画像データとの間の類似度が高く、画質が良くなっていることがわかる。
【００７３】
以上のように、本発明の実施形態による表示装置１によれば、元の画像データＸ、ＳＦ１〜ＳＦ４のビット値ｄ１，ｄ２，ｄ３（またはｄ５），ｄ４（またはｄ６）、元の画像データＸとＳＦ１〜ＳＦ４のビット値ｄ１，ｄ２，ｄ３（またはｄ５），ｄ４（またはｄ６）及びＳＦ５〜ＳＦ８のビット値からなる画像データとの間の差が最小となる表示用の画像データＹ、誤差δからなるデータ変換テーブル１２が予め設定され、データ決定部３が、このデータ変換テーブル１２を用いて、ブロック毎に、元の画像データＸ１〜Ｘ４及びｄ１〜ｄ６の全ての組合せについて、表示用の画像データＹ１〜Ｙ４及びその誤差δ１〜δ４を抽出し、６４通りのΔｋ＝δ１＋δ２＋δ３＋δ４（ｋ＝０〜６３）を計算し、Δｋが最小となるｋを特定し、ｋにおける表示用の画像データＹ１〜Ｙ４を、元の画像データＸ１〜Ｘ４全体に対して最小の誤差を有する表示用の画像データとして決定するようにした。これにより、表示用の画像データＹにおける所定の重みを有するＳＦが、隣接する行について同じビット値になっているから、データドライバ７は、表示用の画像データＹの値に従って複数行を同時にアドレスすることができ、画像全体としての誤差を最小にし、画質劣化を抑制することが可能となる。
【００７４】
また、本発明の実施形態による表示装置１によれば、ブロック毎の選択パターンを定義した選択パターンテーブル１３が予め設定され、データ決定部３が、Δｋが最小となるｋを複数特定した場合、この選択パターンテーブル１３に定義された選択パターンに基づいて、複数のｋのうちの１個のｋを選択し、そのｋにおける表示用の画像データＹ１〜Ｙ４を、元の画像データＸ１〜Ｘ４全体に対し最小の誤差を有する表示用の画像データとして決定するようにした。選択パターンが１画面のフレーム内で分散するように定義された選択パターンテーブル１３を用いることで、表示用の画像データが分散し、すなわち同じ誤差（プラス側の誤差またはマイナス側の誤差）を有する表示用の画像データが同じ領域に偏ることがなく誤差が分散するから、画質劣化を抑えることができる。
【００７５】
例えば、ある領域内の複数のブロックにおいて、データ決定部３によりΔｋが最小となるｋが複数特定された場合、すなわち表示用の画像データが複数決定された場合を想定する。従来技術では、その領域内において、全ての表示用の画像データＹ１の誤差がプラス側またはマイナス側に偏ってしまい、画質が劣化する可能性がある。これに対し、本発明の実施形態による表示装置１では、選択パターンがその領域内で分散するように定義された選択パターンテーブル１３を用いるから、その領域内において、同じプラス側の誤差またはマイナス側の誤差を有する表示用の画像データＹ１〜Ｙ４は分散し、同じ極性の誤差を有する表示用の画像データＹ１〜Ｙ４が偏ることがないから、画質の劣化を抑えることができる。
【００７６】
図１１に示した具体例では、ある領域の全てのブロックにおいて、元の画像データＸ１＝３２，Ｘ２＝４０，Ｘ３＝４０，Ｘ４＝４８が同じ場合、従来技術では、その領域内の全てのブロックにおいて、同じ表示用の画像データＹ１＝３６，Ｙ２＝３６，Ｙ３＝３６，Ｙ４＝５２（選択パターンＡ）が決定される可能性がある。これに対し、本発明の実施形態による表示装置１では、同じ表示用の画像データＹ１〜Ｙ４が決定されることがなく、表示用の画像データＹ１＝３６，Ｙ２＝３６，Ｙ３＝３６，Ｙ４＝５２（選択パターンＡ）と、表示用の画像データＹ１＝２８，Ｙ２＝４４，Ｙ３＝４４，Ｙ４＝４４（選択パターンＢ）とが分散することになる。ここで、元の画像データＸ１＝３２に対して、選択パターンＡの表示用の画像データＹ１＝３６はプラス側の誤差を有し、選択パターンＢの表示用の画像データＹ１＝２８はマイナス側の誤差を有している。同様に、元の画像データＸ２，Ｘ３＝４０に対して、選択パターンＡの表示用の画像データＹ２，Ｙ３＝３６はマイナス側の誤差を有し、選択パターンＢの表示用の画像データＹ２，Ｙ３＝４４はマイナス側の誤差を有している。また、元の画像データＸ４＝４８に対して、選択パターンＡの表示用の画像データＹ４＝５２はプラス側の誤差を有し、選択パターンＢの表示用の画像データＹ４＝４４はマイナス側の誤差を有している。これにより、同じ表示用の画像データＹ１〜Ｙ４が分散し、同じ誤差を有する表示用の画像データＹ１〜Ｙ４が同じ領域に偏ることがない。したがって、プラス側の誤差及びマイナス側の誤差が画素単位で分散するから、全体の画像として見ると誤差が相殺されて０になり、結果として画質劣化を抑えることができる。
【００７７】
以上、実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その技術思想を逸脱しない範囲で種々変形可能である。前記実施形態では、表示装置１のデータ決定部３が、元の画像データＸと表示用の画像データＹとの間の二乗誤差を定義したデータ変換テーブル１２を用いるようにしたが、二乗誤差の代わりに、元の画像データＸと表示用の画像データＹとの間の差を定義したデータ変換テーブル１２を用いるようにしてもよい。図５に示したデータ変換テーブル１２は一例であり、本発明は、このデータ変換テーブル１２を用いることに限定されるものではない。図６に示した選択パターンテーブル１３についても同様である。
【００７８】
また、前記実施形態では、表示装置１のデータ決定部３が、表示用の画像データＹ１〜Ｙ４の所定ビットであるｄ１〜ｄ６が規定されたデータ変換テーブル１２を用いて、表示用の画像データＹ１〜Ｙ４を決定するようにしたが、表示用の画像データＹ１〜Ｙ４を決定する処理はこれに限定されるものではない。例えば、データ決定部３は、元の画像データＸ１〜Ｘ４の平均値を算出し、その平均値における下位の２ビットをｄ１，ｄ２に設定し、ｄ３〜ｄ６が規定されたデータ変換テーブル１２を用いて、表示用の画像データＹ１〜Ｙ４を決定するようにしてもよい。これにより、パラメータｋの数を減らすことができ、データ決定部３の処理負荷を軽減することができる。
【００７９】
また、本発明は、画像データの階調数を８ビットに限定するものではなく、ビットを分散させて同じビット値を設定するＳＦをＳＦ１〜ＳＦ４に限定するものでもない。例えば、同じビット値を設定するＳＦをＳＦ１〜ＳＦ３としてもよいし、ＳＦ１〜ＳＦ５としてもよい。また、どのＳＦを複数行同時アドレスの対象にするか、データ変換テーブル１２及び選択パターンテーブル１３をどのようなものにするかは、前記実施形態に限定されるものではない。また、本発明は、データ決定部３によってデータ変換を行う単位を４行としたが、４行に限定されるものではなく、例えば８行としてもよい。
【００８０】
また、図４に示したＳＦ毎の表示用の画像データＹ１〜Ｙ４では、変換単位（４行）のブロック毎に、重みが小さいＳＦ１，ＳＦ２について、ビット値が同じｄ１，ｄ２になるように設定され、ＳＦ３，４について、最初の２行ではビット値が同じｄ３，ｄ４になるように、次の２行でもビット値が同じｄ５，ｄ６になるようにそれぞれ設定される。すなわち、ＳＦ１，ＳＦ２では、同じビット値が連続する行数が４であり、最大値である。これに対し、ＳＦ３，ＳＦ４では、同じビット値が連続する行数が２であり、最大値４の約数になっている。本発明では、所定の第１のＳＦについて（図４の例ではＳＦ１，ＳＦ２）、ビット値が同じになる連続する行数を最大値とした場合（図４の例では最大値４）、この第１のＳＦとは異なる第２のＳＦ（図４の例ではＳＦ３，ＳＦ４）については、ビット値が同じになる連続する行数がその最大値の約数になるように（図４の例では、ＳＦ３，ＳＦ４の行数は２）、それぞれの表示用の画像データＹを決定すればよい。
【符号の説明】
【００８１】
１  表示装置
２  サブフィールド変換部
３  データ決定部
４  フレームメモリ
５  タイミングパルス発生部
６  表示パネル
７  データドライバ
８  維持ドライバ
９  アドレス電極
１０  走査電極
１１  維持電極
１２  データ変換テーブル
１３  選択パターンテーブル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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